Question

6．小华、小智一同到物理实验室分别完成固体、液体密度测量试验．小华在测某种矿石的密度时，具体操作如下：把天平放在水平桌面上，在调节天平平衡时，发现指针位置如图甲所示，此时他应将平衡螺母向左调，使横梁平衡．用调好的天平正确测量该矿石的质量，砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，则矿石的质量为27g，用量筒测量矿石体积的过程如图丙所示，则矿石的体积为10cm³，则矿石的密度ρ_石2.7×10³kg/m³．
小智想完成盐水密度的测量，但他发现实验台上只有天平、烧杯、盐水、水．聪明的小智经过思考，也测出盐水的密度．请把小智的实验步骤填写完整：（ρ_水已知）

实验步骤：①用天平测出空烧杯质量m₀；
②用烧杯装满水，测出总质量m₁；
③将烧杯中的水倒出后再装满盐水，测出总质量m₂；
则盐水的密度ρ_盐=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}•{ρ}_{水}$．

Answer 1

分析 （1）使用天平测量物体质量之前要进行调平，平衡螺母相对于指针的调节规律是“左偏右调，右偏左调”；被测物体的质量等于砝码的总质量与游码所对刻度之和；矿石的体积等于两次量筒中水的体积之差；已知质量和体积，利用ρ=$\frac{m}{V}$计算矿石的密度；
（2）实验步骤：①用天平测出空烧杯质量m₀；
②用烧杯装满水，测出总质量m₁；
③将烧杯中的水倒出后再装满盐水，测出总质量m₂．

解答 解：（1）使用天平时，将天平放在水平桌面上，把游码移到标尺的零刻线处，因为指针偏右，所以平衡螺母向左调节，使横梁平衡．
矿石的质量为m=20g+5g+2g=27g
矿石的体积为V=40cm³-30cm³=10cm³
矿石的密度为ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{27g}{10c{m}^{3}}$=2.7g/cm³=2.7×10³kg/m³
（2）实验步骤：①用天平测出空烧杯质量m₀；
②用烧杯装满水，测出总质量m₁；
③将烧杯中的水倒出后再装满盐水，测出总质量m₂；
则烧杯中水的质量m_水=m₁-m₀，盐水的体积即水的体积V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}$，盐水质量m_盐水=m₂-m₀，盐水的密度ρ_盐=$\frac{{m}_{盐水}}{V}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}•{ρ}_{水}$．
故答案为：左；27；10；2.7×10³；将烧杯中的水倒出后再装满盐水，测出总质量m₂；$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}•{ρ}_{水}$．

点评 测固体的密度首先会使用天平，用天平测出固体的质量m，根据排水法用量筒测出固体的体积V，再用公式ρ=$\frac{m}{V}$计算出固体的密度．