题目内容
【题目】最近家里自来水较浑浊,小明想知道它的密度,于是他和小华用天平和量筒做了如下实验:
(1)将天平放在水平台上,把游码放在_______处,发现指针指在分度盘的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向____(选填“右”或“左”)调.
(2)用天平测出空烧杯的质量为17g,在烧杯中倒入适量的浑水,测出烧杯和浑水的总质量如图甲所示,将烧杯中的浑水全部倒入量筒中,浑水的体积如图乙所示,则烧杯中浑水的质量为____g,浑水的密度为______kg/m3.
(3)小明用这种方法测出的浑水密度会_____(选填“偏大”或“偏小”).
(4)小华不小心将量筒打碎了,老师说只用天平也能测量出浑水的密度.于是小华添加两个完全相同的烧杯和适量的清水,设计了如下实验步骤,请你补充完整______________.
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0.
②将一个烧杯_____,用天平测出烧杯和水的总质量为m1.
③用另一个相同的烧杯装满浑水,用天平测出烧杯和浑水的总质量为m2.
④则浑水的密度表达式ρ=______.(已知清水的密度为ρ水)
(5)流量(Q)是单位时间内通过某横截面的体积,小明想测出家里自来水的流量.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 =_____.(要求在“S”、“v”、“t”中选择所需字母组成表达式).
【答案】 标尺左端的0刻度线 左 45 1.125×103 偏大 略 装满水
【解析】(1)调节时将天平放在水平台上,把游码放在标尺零刻度处,指针的位置指在分度盘中央的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向左调节;
(2)由图甲所示可知,浑水和瓶的总质量:m总 =50g+10g+2g=62g,浑水的质量m=62g-17g=45g,由图乙所示量筒可知,浑水的体积:V=40ml=40cm3 ,浑水的密度:ρ=m/V=45g/40cm3═1.125g/cm3 =1.125×103 kg/m3;
(3)小明不可能把烧杯内的浑水全部倒入量筒内,导致测量的浑水的体积偏小,由公式ρ=m/V知:密度测量结果偏大;
(4)小华不小心将量筒打碎了,没有量筒的情况下,可利用水的密度已知这一条件,用等量替代方法测量浑水的体积,步骤如下:
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0 .
②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1 .
则水的质量m水 =m1 -m0 ,
由ρ=m/V可求得,水的体积V=m1m0/ρ水,
③用另一个烧杯装满浑水,用天平测出烧杯和浑水的总质量为m2 .
则水的质量m浑水 =m2 -m0 ,烧杯内水的体积等于浑水的体积
④则浑水的密度表达式ρ=m/V=m浑水/V=(m2m0/m1m0)/ρ水=(m2m0/m1m0)/ρ水
(5)水在管道内流过的距离l=vt,所以水柱的体积V=Sl=Svt,因为Q=V/t,所以Q=SVt/t=Sv。