Question

（2013?丹東一模）在“測量鹽水密度”的實驗中；
（1）把天平放在水平臺上，將游碼移至標尺左端的

0刻度線

處，調節

平衡螺母

使天平橫梁平衡．
（2）圖甲是小明在稱量燒杯和鹽水總質量時的操作，其錯誤是

測量質量過程中調節平衡螺母

．
（3）糾正錯誤后，他完成了以下操作；
A、如圖甲，用天平稱出燒杯和鹽水的總質量m₁=190g．
B、如圖乙，將燒杯中的一部分鹽水倒入量筒中，測出這部分鹽水的體積

30

cm³．
C、如圖丙，用天平稱出燒杯和剩余鹽水的總質量m．
（4）鹽水密度的ρ_鹽水=

1.1×10³

kg/m³．
（5）為了培養他設計實驗的能力，老師只給他兩個量筒、大水槽、足夠的水、一個輕質薄壁的小燒杯和記號筆，讓他用這些器材再一次測出鹽水的密度．小明的實驗過程如下，請你幫她補充完整．

①在小燒杯裝入適量的鹽水，放入大水槽中使其豎直漂浮，并用記號筆在燒杯外壁上作出水面位置的標．
②將小燒杯中的鹽水全部倒入量筒，測出其體積為V₁．
③向小燒杯中裝水，放入大水槽中使其豎直漂浮，調節燒杯中水的質量直到大水槽中水面

與燒杯上做上記號的位置相平

．
④將小燒杯中的水

全部倒入量筒

，測出其體積為V₂．
⑤鹽水密度的表達式為ρ_鹽水=

ρ水V2

V1

（用物理量的符號表示）．

Answer 1

分析：（1）使用天平測量物體質量之前，要首先調節天平使其平衡，調節的過程是：將天平放在水平臺上，使游碼對齊標尺最左端的0刻度線，調節平衡螺母使指針指在分度盤中央；
（2）使用天平測量物體質量的過程中，根據物體質量大小選擇合適的砝碼放在右盤，必要時調節游碼使橫梁平衡；
（3）讀取量筒中液體體積時，首先明確量筒的分度值，讀數時視線與液面最凹處相平；
（4）物體的質量等于砝碼的總質量與游碼所對刻度之和；已知燒杯和鹽水的總質量和燒杯與剩余鹽水的質量，可以得到量筒中鹽水的質量；已知鹽水的質量和體積，利用公式ρ=

m

V

得到鹽水的密度；
（5）由①②③可知，實驗的方法是使鹽水和小燒杯、水和小燒杯漂浮在水面上，由于小燒杯的質量一定，所以鹽水和小燒杯、水和小燒杯排開水的體積相同時，小燒杯中鹽水和水的質量相同；
將小燒杯中的水全部倒入量筒，測出水的體積，利用m=ρV得到小燒杯中水的質量，也就得到了鹽水的質量；
已知鹽水的質量和體積，利用公式ρ=

m

V

得到鹽水的密度．

解答：解：
（1）把天平放在水平臺上，將游碼移至標尺左端的0刻度線處，調節平衡螺母使天平橫梁平衡．
（2）圖甲是小明在稱量燒杯和鹽水總質量時的操作，其錯誤是測量質量過程中調節平衡螺母．
（3）由圖知，量筒的分度值為2.5cm³，量筒中鹽水的體積是30cm³；
（4）燒杯和剩余鹽水的質量為100g+50g+5g+2g=157g，
量筒中鹽水的質量為m=190g-157g=33g，
鹽水的密度為ρ=

m

V

=

33g

30cm3

=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³；
（5）③向小燒杯中裝水，放入大水槽中使其豎直漂浮，調節燒杯中水的質量直到大水槽中水面與燒杯上做上記號的位置相平；
④將小燒杯中的水全部倒入量筒，測出其體積為V₂．
⑤鹽水密度的表達式為ρ_鹽水=

m

V

=

ρ水V2

V1

．
故答案為：（1）0刻度線；平衡螺母；（2）測量質量過程中調節平衡螺母；（3）B 30；（4）1.1×10³；
（5）③與燒杯上做上記號的位置相平；④全部倒入量筒；⑤

ρ水V2

V1

．

點評：此題應用兩種方法設計實驗測量液體的密度．其中第一種是基本測量方法，考查了天平的調節、使用和讀數、量筒的讀數和密度的計算；第二種方法利用漂浮的特點采用等效法得到鹽水的質量，然后得到鹽水密度，有一定的難度，其中保證前后兩次小燒杯排開水的體積相同、水或鹽水全部倒入量筒測量體積，是減小實驗誤差的關鍵．