Question

17．在“測量鹽水密度”的實驗中：
（1）小明的實驗方案：用天平和量筒測密度．
①將天平放在水平桌面上，把游碼移至標尺左端0刻度線處，發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的左側(cè)，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)，使天平橫梁平衡．
②用天平測出空燒杯的質(zhì)量為30g，在燒杯中倒入適量的鹽水，測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量如圖甲所示，則鹽水的質(zhì)量是33g，再將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中，如圖乙所示，鹽水的密度為1.1×10³kg/m³．
（2）小聰同學(xué)在實驗中先測出空燒杯的質(zhì)量m1，倒入鹽水后測出其總質(zhì)量m2，在將鹽水倒入量筒的過程中，發(fā)現(xiàn)由于鹽水較多，無法全部倒完，小聰經(jīng)過思考后，讀出此時量筒中鹽水的體積V，又加了一個步驟，順利測出了鹽水的密度，你認為增加的步驟是用天平測出燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量m₃，請幫小聰寫出計算鹽水密度的表達式ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$．
（3）實驗結(jié)束后，同學(xué)們對兩位同學(xué)的實驗展開了討論，認為小明（填“小明”或“小聰”）的實驗誤差較大，會導(dǎo)致測得的鹽水密度偏大（填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）①測量前調(diào)節(jié)天平平衡時，把游碼移至標尺左端0刻度線處，平衡螺母應(yīng)向指針偏離的相反方向調(diào)節(jié)；
②根據(jù)圖甲讀出燒杯和鹽水的總質(zhì)量等于砝碼總質(zhì)量加上游碼顯示數(shù)值，從而得到鹽水質(zhì)量；讀出鹽水體積，由ρ=計算鹽水密度；
（2）倒入鹽水后燒杯和鹽水的總質(zhì)量與剩余鹽水和燒杯總質(zhì)量差就是倒入量筒中鹽水質(zhì)量，由此分析解答；
（3）將燒杯中的鹽水倒入量筒時，燒杯中會有殘留，因此，會造成體積的測量結(jié)果偏小，這樣也就影響了密度的測量結(jié)果．

解答 解：
（1）①測量前調(diào)節(jié)天平平衡時，把游碼移至標尺左端0刻度線處，發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的左側(cè)，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)，使天平橫梁平衡．
②由圖甲，標尺的分度值為0.2g，燒杯和鹽水的總質(zhì)量m_總=60g+3g=63g，所以燒杯中鹽水質(zhì)量m=m_總-m_杯=63g=30g=33g；
由圖乙，量筒的分度值為1ml，鹽水體積V=30ml=30cm³，
所以鹽水密度：
ρ═$\frac{33g}{30c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³．
（2）倒入鹽水后燒杯和鹽水的總質(zhì)量與剩余鹽水和燒杯總質(zhì)量差就是倒入量筒中鹽水質(zhì)量，
所以增加的步驟為：用天平測出剩余鹽水和燒杯總質(zhì)量m₃；
即倒入量筒中鹽水質(zhì)量m=m₂-m₃，
所以鹽水密度的表達式ρ═$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$．
（3）因為將鹽水從燒杯倒入量筒時不可能完全倒干凈，所以體積的測量結(jié)果會偏小，而質(zhì)量的測量是準確的，根據(jù)ρ=可知，此密度的測量結(jié)果比真實值偏大，可見小明的實驗誤差較大．
故答案為：（1）①右；②33；1.1×10³；
（2）用天平測出燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量m₃；$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$；
（3）小明；大．

點評 本題考查了液體密度的測量，本實驗中由于把鹽水從量筒向燒杯里面倒的時候，倒不完，使得質(zhì)量測量值偏小、從而使得密度的測量值偏�。�正確的順序應(yīng)該是：先測量鹽水和燒杯的總質(zhì)量，再將鹽水倒入量筒中一部分（讀出體積），再測量剩余鹽水和燒杯的質(zhì)量，求出量筒內(nèi)鹽水的質(zhì)量，最后利用密度公式求解．