Question

13．在“测量盐水密度”的实验中，实验用砝码盒中配备有100g、50g、20g、10g、5g的砝码．请填写下列空格：
（1）小明同学进行了下列实验操作：
A．将烧杯中盐水的一部分倒入量筒，测出这部分盐水的体积V；
B．用天平测出烧杯和盐水的总质量m_l；
C．用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m₂；
以上操作的正确顺序是：BAC（填字母代号）．
（2）小明测量烧杯和盐水的总质量m1时，估计盐水和烧杯的总质量在150g左右．加砝码时，用镊子夹取100g、50g砝码各1个放入右盘中，若指针右偏，则应取下50g的砝码，试加其它砝码，同时调节游码．
（3）如图是小明同学在实验操作过程中的情况．他的错误是：测量过程中调节平衡螺母．
（4）另一同学想测出某品牌牛奶的密度，为此他利用实验台上的天平、空饮料瓶、水、细线等物品来测量．其操作步骤是：
①用天平测出空饮料瓶的质量m₁；
②在空饮料瓶中装满水，用天平测出瓶和水的总质量m₂，计算水的体积V=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$（用测出物理量的字母表示，水的密度用ρ_水表示）；
③在空饮料瓶中装满牛奶，用天平测出瓶和牛奶的总质量m₃；（说出具体方法和要测出的物理量并用字母表示）
④计算牛奶密度ρ=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{m}_{2}-{m}_{1}}{ρ}_{水}$．（用测出的物理量的字母表示，水的密度用ρ_水表示）

Answer 1

分析 （1）合理的实验顺序可以减小测量时的误差，并使操作简便，从这一角度分析步骤的合理性；
（2）称量过程中，用镊子加取砝码，从大到小，最后还要调节游码；
（3）只能在调节天平的横梁平衡时，调节天平的平衡螺母，称量过程中绝对不能调节平衡螺母，只能通过加减砝码或移动游码使天平重新平衡；
（4）利用题目中所方法测牛奶密度，遇到的关键困难是要解决如何测牛奶的体积，这里是借助了水来进行等效替代．因此，按照这一思路结合密度的公式可完成本实验．

解答 解：（1）根据题意知：应该先用天平测出烧杯和盐水的总质量m_l；然后将烧杯中盐水的一部分倒入量筒，测出这部分盐水的体积V；用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m₂；根据密度公式ρ=$\frac{m}{V}$就能求出密度．所以实验操作顺序为BAC．
（2）称量过程中，用镊子加取砝码，从大到小，最后还要调节游码．所以，应取下50g砝码，试加上其它砝码，并适时调节游码；
（3）因为只能在调节天平的横梁平衡时，调节天平的平衡螺母，称量过程中绝对不能调节平衡螺母，只能通过加减砝码或移动游码使天平重新平衡．据图所知小明同学在实验操作过程中的情况．他的错误是：测量中不能调平衡螺母；
（4）没有量筒的情况下测量液体的体积，可借助水的密度已知这一条件，用等量替代的方法得到液体体积；
②瓶中水的质量：m_水=m₂-m₁，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，
水的体积：V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$；
③为了测出与水同体积的牛奶，还需用这只瓶子再装满牛奶进行测量，具体操作为：在空饮料瓶中装满牛奶，用天平计测出瓶和牛奶的总质量m₃；
④牛奶的质量：m_牛奶=m₃-m₁，牛奶的体积：V_牛奶=V_水=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$；
牛奶的密度ρ=$\frac{{m}_{牛奶}}{{V}_{牛奶}}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{\frac{{m}_{2}{m}_{1}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{m}_{2}-{m}_{1}}{ρ}_{水}$．
故答案为：（1）BAC；（2）50；（3）测量中不能调平衡螺母；（4）②$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$；
③在空饮料瓶中装满牛奶，用天平测出瓶和牛奶的总质量m₃；
④$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{m}_{2}-{m}_{1}}{ρ}_{水}$．

点评 （1）用天平和量筒来测液体的密度，是实验室中最常用的方法，重点应掌握天平的调节与使用方法、量筒的读数、密度公式的运用、实验步骤的合理安排以及实验误差的分析等．
（2）测量液体的密度时，为了减小误差，不能采取先测量空烧杯的质量的方法．