Question

5．如图是小华在测量某种塑料和某种液体的密度时所作的实验．

（1）图甲时小华在水平面上使用托盘天平的情景，他的错误是测量时调平衡螺母．
（2）改正错误后，小华正确操作，根据实验数据分别画出了塑料块和液体质量随体积变化的图象，如图乙所示．
①塑料的密度为1.2×10³kg/m³．
②往烧杯内倒入10cm³的液体，天平平衡时，所用砝码的位置如图丙所示，则烧杯的液体的总质量为37.4g；若烧杯内液体的体积为20cm²，则烧杯和液体的总质量为45.4g．

Answer 1

分析 解答此题从以下知识点入手：
（1）天平的正确使用方法：
一放：将托盘天平放置在水平桌面上，将游码拨至标尺左端零刻度线上；
二调：调节横梁左右两端的平衡螺母，使横梁平衡，此时指针恰好指在分度盘的中央或左右摆幅度相等；
三称：左物右码，用镊子向右盘中加减砝码，当加减最小砝码横梁还不平衡时，调节游码在标尺上的位置，使天平再次平衡；
四记：物体的质量等于右盘中砝码的质量与标尺上游码所对应的刻度值之和．
（2）①从图象中选取一组塑料的质量与体积，利用$ρ=\frac{m}{V}$计算塑料的密度；
②根据图象中液体的质量和体积，利用密度计算公式计算出液体的密度的大小；然后计算10cm³液体的总质量；由此可求得烧杯的质量；
由m=ρV可求得20cm³液体的质量，再加上烧杯的质量即为20cm³烧杯内液体的总质量．

解答 解：（1）天平正确的调节方法是：将托盘天平放置在水平桌面上，将游码拨至标尺左端零刻度线上；调节横梁左右两端的平衡螺母，使横梁平衡；小明错误的在称量时调节平衡螺母；
（2）①由图象可知，塑料的质量为35g时，对应的体积为30cm³，其密度ρ_塑料=$\frac{m}{V}$=$\frac{35g}{30c{m}^{3}}$≈1.2g/cm³=1.2×10³kg/m³；
②烧杯和10cm³液体的总质量m_总=20g+10g+5g+2.4g=37.4g；
由图象可知，液体质量为20g时，体积为25cm³，液体的密度：ρ=$\frac{m′}{V′}$=$\frac{20g}{25c{m}^{3}}$=0.8g/cm³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，10cm³液体的质量为：m_液=ρV₁=0.8g/cm³×10cm³=8g，
则烧杯的质量m_烧杯=m_总-m_液1=37.4g-8g=29.4g，
由ρ=$\frac{m}{V}$可知，同种液体密度相同，20cm³液体的质量m_液2=ρV₂=0.8g/cm³×20cm³=16g，
15cm³液体和烧杯的质量${m}_{总}^{′}$=m_烧杯+m_液2=29.4g+16g=45.4g．
故答案为：（1）测量时调平衡螺母；（2）①1.2×10³；②37.4；45.4．

点评 本题考查的知识点较多，综合性强；熟练掌握天平的使用方法、密度公式和密度的测量方法是解题的关键．