Question

（2013?撫順一模）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

零刻線

處，調(diào)節(jié)

平衡螺母

使天平橫梁平衡．
（2）圖1是小文在稱量燒杯和鹽水總質(zhì)量時的操作，其錯誤是

稱量時調(diào)節(jié)平衡螺母

．
（3）糾正錯誤后，他完成了以下操作：
A、用天平稱出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m₁=190g．
B、如圖2，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V．
C、如圖3，用天平稱出燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量m₂．
根據(jù)圖2、圖3兩圖，幫助小文填寫下表：

燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1/g	燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量m2/g	量筒中鹽水的質(zhì)量m/g	量筒中鹽水的體積V/cm3	鹽水密度ρ/（kg?m-3）
190

（4）小文回家后又想測橡皮的密度，他把橡皮放入水中發(fā)現(xiàn)它下沉，于是他找來家中的一個柱形薄壁的透明細杯子、果凍盒、（質(zhì)量不能忽略）、刻度尺、和適量的水，進一步測出了橡皮的密度．請你幫他將后面的實驗步驟補充完整，并寫出橡皮密度的表達式．
①向杯內(nèi)倒入適量的水，用刻度尺測出杯內(nèi)水的高度為h₁．
②將果凍盒放入杯內(nèi)的水中使之漂浮，用刻度尺測出杯內(nèi)水的高度為h₂．
③將橡皮輕輕放入果凍盒杯中，仍然漂浮，用刻度尺測出杯內(nèi)水的高度為h₃．
④

將橡皮浸沒在水中，仍使果凍盒漂浮

，用刻度尺測出杯內(nèi)水的高度為h₄．
小文的操作不必要的步驟是

①

，橡皮的密度表達式為ρ=

h3-h2

h4-h2

?ρ_水

．

Answer 1

分析：（1）掌握調(diào)平的調(diào)平過程：將天平放在水平桌面上，游碼置于標尺左端的零刻線處，調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡；
（2）在測量過程中，只能通過加減砝碼和移動游碼使天平平衡，不能再調(diào)節(jié)平衡螺母；
（3）根據(jù)圖2讀出量筒中鹽水的體積；
根據(jù)圖3讀出燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量，在讀數(shù)時，注意分度值；
根據(jù)公式ρ=

m

V

計算出鹽水的密度；
（4）根據(jù)橡皮在果凍盒內(nèi)漂浮時浮力與重力相等，計算出橡皮的重力；
根據(jù)橡皮放入水中時的刻度測出橡皮的體積，從而可以計算出橡皮的密度．

解答：解：（1）把天平放在水平臺上，將游碼移至標尺左端的零刻線處，調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡；
（2）由圖1知，在測量過程中，該同學(xué)調(diào)節(jié)平衡螺母了，錯誤；
（3）由圖2知，量筒中鹽水的體積為V=30ml=30cm³
由圖3知，標尺的分度值為0.2g，所以燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量為100g+50g+5g+2g=157g；
所以量筒中鹽水的質(zhì)量為：m=190g-157g=33g
則鹽水的密度為：ρ=

m

V

=

33g

30cm3

=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³
（4）設(shè)杯子的底面積為S，根據(jù)②③知，G_橡皮=ρ_水gS（h₃-h₂）
則m_橡皮=

G橡皮

g

=

ρ水gS(h3-h2)

g

=ρ_水S（h₃-h₂）
要測量其密度，還要測量橡皮的體積，則需將橡皮放入水中使其全部浸沒在水中，測出此時水面到達的刻度h4，則橡皮的體積為V=S（h₄-h₂），
ρ=

m

V

=

ρ水S(h3-h2)

S(h4-h2)

=

h3-h2

h4-h2

?ρ_水
在整個過程中，都不用①的數(shù)據(jù)，所以不必要的步驟是①．
故答案為：（1）零刻線；平衡螺母；（2）稱量時調(diào)節(jié)平衡螺母；（3）

燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1/g	燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量m2/g	量筒中鹽水的質(zhì)量m/g	量筒中鹽水的體積V/cm3	鹽水密度ρ/（kg?m-3）
190	157	33	30	1.1×103

（4）將橡皮浸沒在水中，仍使果凍盒漂��；①；

h3-h2

h4-h2

?ρ_水．

點評：此題是“測量鹽水密度“的實驗和測量橡皮的實驗，考查了量筒和天平的讀數(shù)及密度的計算，同時考查了利用浮力知識測量密度的方法，要注意學(xué)習(xí)．