Question

彤彤很想知道牛奶的密度，她用天平（带砝码）、一个干净的带盖子的空塑料瓶和水，进行了测量．请你将她的主要实验步骤补充完整（水的密度用ρ_水表示）．
主要实验步骤：
（1）她把天平放在水平桌面上，在调节天平平衡时，当天平的指针位置如图所示，她应该将天平的平衡螺母向

 

移动（填“左”或“右”），使天平达到平衡；
（2）用天平测量出一个干净空瓶子（带盖子）的质量是m₁；
（3）用天平测量出装满水的瓶子（盖紧盖子）的总质量是m₂；
（4）用天平测量出

 

用所测物理量表示牛奶的密度ρ_牛奶=

 

．

Answer 1

分析：天平测量前应放到水平桌面上，将游码拨到零刻度线，调节两端螺母使横梁平衡，天平平衡的标志是：指针指在分度盘的中央或左右摆动幅度相等，指针左偏右调，右偏左调；
本题的联系点是瓶子容积不变，即装满水和装满牛奶的体积相等，水的质量除以水的密度等于牛奶的质量除以牛奶的密度，列出比例式即可求出牛奶的密度．

解答：解：天平平衡的标志是：指针指在分度盘的中央或左右摆动幅度相等，指针左偏右调，右偏左调；
图示中的指针偏向左侧，所以应该右调螺母．
因为装满水的瓶子（盖紧盖子）的总质量是m₂，空瓶子（带盖子）的质量是m₁．
所以水的质量为：m₂-m₁．
根据密度公式ρ=

m

v

，得：v=

m

ρ

．
所以水的体积为：v_水=

m

ρ

=

m2-m1

ρ水

．
因为瓶子容积不变，所以装满水和装满牛奶的体积相等．即：
v_奶=v_水．
根据密度公式ρ=

m

v

，可知：
要计算牛奶的密度，除了获知它的体积以外，还需要测得它的质量．
所以彤彤还应用天平测出装满牛奶的瓶子（盖紧盖子）的总质量为m₃．
计算出牛奶的质量为：m₃-m₁．
由密度公式ρ=

m

v

，得：ρ_牛奶=

m

v

=

m3-m1

v牛奶

=

m3-m1

v水

=

m3-m1

m2-m1 ρ水

=

m3-m1

m2-m1

?ρ_水．
故答案为：右，装满牛奶的瓶子（盖紧盖子）的总质量为m₃，

m3-m1

m2-m1

?ρ_水．

点评：使用天平要遵守天平的使用规则：水平放稳，游码归零，左偏右调，右偏左调，左右一样，天平平衡．
影响解答本题的思维误区有两个：一是考虑不到瓶子容积不变，装水和装酱油的体积相等；二是不会列比例求解．