Question

小飛同學想配制一定濃度鹽水并測出它的密度，進行了如下操作：
（1）把天平放到水平臺上，將游碼移到

 

處，發現指針靜止時偏右，他應將平衡螺母向

 

（填“左”或“右”）端移動，直至天平平衡；在測量鹽的質量時，小飛向右盤加入最小的砝碼后，指針靜止時如圖甲所示，那么他接下來的操作應是

 

，直至天平平衡，由圖乙的砝碼和游碼可知，鹽的質量為

 

g；接著他在量筒中裝入適量的水，如圖丙所示，讀出水的體積為20mL，然后將鹽放入量筒中攪拌使其完全溶解，如圖丁所示，則配制的鹽水的密度為

 

kg/m³．
（2）小飛放學回家后，想測量食用油的密度，家里沒有天平和量筒，想到了得用刻度
尺、燒杯、水、兩端開口的玻璃管、橡皮膜、細線來測量食用油密度的方法，于是他設計了一個實驗方案，請你將實驗步驟補充完整．
①如圖A用細線和橡皮膜把玻璃管一端扎緊，管豎直放置，開口向上，向管內倒入適量的食用油，用刻度尺測出液面到下管口的距離記為h₁，小飛發現橡皮膜向下凸，說明

 

．
②如圖B在燒杯中裝入適量的水，將玻璃管緩慢浸入水中，直至橡皮膜水平為止，用刻度尺測出

 

記為h₂．
③食用油的密度表達式：ρ_油=

 

．
④由于在實驗過程中橡皮膜發生了形變，造成所測油的密度偏

 

（填“大”或“小”）．

Answer 1

分析：（1）調節天平平衡的步驟：①游碼移到標尺左端的零刻線處，調節橫梁兩端的平衡螺母（與指針偏轉方向相反），使天平平衡；
②物體放在天平的左盤，砝碼放在天平的右盤，通過加減砝碼和調節游碼在標尺上的位置使天平平衡；
③左盤中物體的質量等于右盤中砝碼的質量加上游碼的示數；
④鹽水的密度等于鹽和水的總質量與總體積的比值．
（2）小飛的方法是利用水和食用油產生的壓強相等，借助液體壓強計算公式，求出食用油的密度．

解答：解：（1）①調節天平平衡時，先將游碼移到標尺“0”刻度線處，調節平衡螺母使橫梁平衡；
②若指針指在分度盤的右側，要使天平平衡，應將平衡螺母向左移動；
③測量過程中，指針偏向分度盤中線右側，說明右盤中砝碼質量大于物體質量，應取下最小的砝碼，向右移動游碼使橫梁恢復平衡；
④鹽的質量：m_鹽=10g+3g=13g；⑤20ml水的質量：m水=ρ_水V_水=1g/cm³×20cm³=20g；鹽水的質量m鹽水=m水+m鹽=20g+13g=33g；由丁圖可讀出鹽水的體積：V_鹽水=30ml=30cm³；
則鹽水的密度：ρ_鹽水=

m鹽水

V鹽水

=

33g

30cm

=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³；
（2）①倒入食用油后，發現橡皮膜向下凸，說明橡皮膜受到了食用油向下的壓強；
②由于需要計算水所產生的壓強，故要測量出下管口到水面的距離；
③因為橡皮水平，說明食用油與水產生的壓強相等，即：ρ_水gh₂=ρ_油gh₁，得：ρ_油=

h2

h1

ρ_水；
④橡皮膜發生形變，造成測量的食用油深度即h₁變小，故密度的測量值偏大．
故答案為：（1）標尺“0”刻度線；左；取下最小砝碼，向右移動游碼；13；1.1×10³；（2）①液體對容器底部有壓強；②下管口到水面距離；③

h2

h1

ρ_水；④大．

點評：本題不但考查了天平的使用方法、液體壓強的特點，更考查學生設計實驗的能力，注重對能力的考查，符合中考命題方向，是一道好題．