Question

4．测自来水的密度
（1）某同学将天平放在水平桌面上，游码移到左侧的零刻度线，然后调节平衡螺母使指针指在分度标尺中央．
（2）正确操作，测出自来水和杯子总质量为118.8g，将部分水倒入量筒，如图甲所示，测出量筒中水的体积为60cm³．测出剩余自来水和杯子的质量，如图乙所示，为58.2g．
（3）根据上述实验数据，计算自来水的密度为1.01×10³kg/m³．
（4）在向量筒倒入自来水时，如果不慎有溅出，则测出自来水的密度会偏大（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（5）测量水龙头打开后的流量（Q）是单位时间内通过横截面的体积，如图丙，水从B端流到A端所用时间为t，水流速度为v，管内横截面积为S．根据流量的定义，Q=Sv．

Answer 1

分析 （1）实验前，调节平衡螺母使天平平衡；
（2）根据图甲读出水的体积；根据图乙读出剩余自来水和杯子的总质量，注意标尺的分度值；
（3）计算出量筒中自来水的质量，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算出自来水的密度；
（4）如量筒内有水溅出，则所测水的体积会偏小，从而可得出密度的大小偏差；
（5）已知水流的速度和流动的时间，根据公式S=vt可求水流过的路程，还知管道的横截面积，可求水柱的体积，
已知Q=$\frac{V}{t}$，把体积表达式代入，可求流量的表达式．

解答 解：（1）将天平放在水平桌面上，游码移到左侧的零刻度线，然后调节平衡螺母使横梁平衡；
（2）由图甲知，量筒中水的体积为V=60ml=60cm³；
由图乙知，标尺的分度值为0.2g，剩余水和烧杯的总质量：m_剩=50g+5g+3.2g=58.2g；
（3）量筒中自来水的质量：m=m_总-m_剩=118.8g-58.2g=60.6g；
则自来水的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{60.6g}{60c{m}^{3}}$=1.01g/cm³=1.01×10³kg/m³．
（4）在向量筒倒入自来水时，如果不慎有溅出，则所测自来水的体积偏小，由ρ=$\frac{m}{V}$，测出自来水的密度会偏大；
（5）水在管道内流过的距离h=vt，所以水柱的体积V=Sh=Svt，
流量：Q=$\frac{V}{t}$=$\frac{Svt}{t}$=Sv．
故答案为：（1）平衡螺母；（2）60；58.2；（3）1.01×10³；（4）偏大；（5）Sv．

点评 本题主要是有关液体密度的测量，主要考查了天平、量筒的使用读数及液体密度的测量方法和密度计算，并能够根据测量状态分析测量误差，（二）中关键能够理解流量的含义．