Question

（2013?抚顺一模）在”测量盐水密度“的实验中：

（1）把天平放在水平台上，将游码移至标尺左端的

零刻线

处，调节

平衡螺母

使天平横梁平衡．
（2）图1是小文在称量烧杯和盐水总质量时的操作，其错误是

称量时调节平衡螺母

．
（3）纠正错误后，他完成了以下操作：
A、用天平称出烧杯和盐水的总质量m₁=190g．
B、如图2，将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中，测出这部分盐水的体积V．
C、如图3，用天平称出烧杯和剩余盐水的总质量m₂．
根据图2、图3两图，帮助小文填写下表：

烧杯和盐水的总质量m1/g	烧杯和剩余盐水的总质量m2/g	量筒中盐水的质量m/g	量筒中盐水的体积V/cm3	盐水密度ρ/（kg?m-3）
190

（4）小文回家后又想测橡皮的密度，他把橡皮放入水中发现它下沉，于是他找来家中的一个柱形薄壁的透明细杯子、果冻盒、（质量不能忽略）、刻度尺、和适量的水，进一步测出了橡皮的密度．请你帮他将后面的实验步骤补充完整，并写出橡皮密度的表达式．
①向杯内倒入适量的水，用刻度尺测出杯内水的高度为h₁．
②将果冻盒放入杯内的水中使之漂浮，用刻度尺测出杯内水的高度为h₂．
③将橡皮轻轻放入果冻盒杯中，仍然漂浮，用刻度尺测出杯内水的高度为h₃．
④

将橡皮浸没在水中，仍使果冻盒漂浮

，用刻度尺测出杯内水的高度为h₄．
小文的操作不必要的步骤是

①

，橡皮的密度表达式为ρ=

h3-h2

h4-h2

?ρ_水

．

Answer 1

分析：（1）掌握调平的调平过程：将天平放在水平桌面上，游码置于标尺左端的零刻线处，调节平衡螺母使天平平衡；
（2）在测量过程中，只能通过加减砝码和移动游码使天平平衡，不能再调节平衡螺母；
（3）根据图2读出量筒中盐水的体积；
根据图3读出烧杯和剩余盐水的总质量，在读数时，注意分度值；
根据公式ρ=

m

V

计算出盐水的密度；
（4）根据橡皮在果冻盒内漂浮时浮力与重力相等，计算出橡皮的重力；
根据橡皮放入水中时的刻度测出橡皮的体积，从而可以计算出橡皮的密度．

解答：解：（1）把天平放在水平台上，将游码移至标尺左端的零刻线处，调节平衡螺母使天平平衡；
（2）由图1知，在测量过程中，该同学调节平衡螺母了，错误；
（3）由图2知，量筒中盐水的体积为V=30ml=30cm³
由图3知，标尺的分度值为0.2g，所以烧杯和剩余盐水的总质量为100g+50g+5g+2g=157g；
所以量筒中盐水的质量为：m=190g-157g=33g
则盐水的密度为：ρ=

m

V

=

33g

30cm3

=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³
（4）设杯子的底面积为S，根据②③知，G_橡皮=ρ_水gS（h₃-h₂）
则m_橡皮=

G橡皮

g

=

ρ水gS(h3-h2)

g

=ρ_水S（h₃-h₂）
要测量其密度，还要测量橡皮的体积，则需将橡皮放入水中使其全部浸没在水中，测出此时水面到达的刻度h4，则橡皮的体积为V=S（h₄-h₂），
ρ=

m

V

=

ρ水S(h3-h2)

S(h4-h2)

=

h3-h2

h4-h2

?ρ_水
在整个过程中，都不用①的数据，所以不必要的步骤是①．
故答案为：（1）零刻线；平衡螺母；（2）称量时调节平衡螺母；（3）

烧杯和盐水的总质量m1/g	烧杯和剩余盐水的总质量m2/g	量筒中盐水的质量m/g	量筒中盐水的体积V/cm3	盐水密度ρ/（kg?m-3）
190	157	33	30	1.1×103

（4）将橡皮浸没在水中，仍使果冻盒漂浮；①；

h3-h2

h4-h2

?ρ_水．

点评：此题是“测量盐水密度“的实验和测量橡皮的实验，考查了量筒和天平的读数及密度的计算，同时考查了利用浮力知识测量密度的方法，要注意学习．