Question

2．小永等同学利用所学知识测量了酱油的密度．
实验一：实验器材：天平、烧杯、量筒
（1）把天平放在水平台上，将游码移至标尺左端零刻度线，调节平衡螺母使天平平衡．
（2）接下来进行了如下操作：
A．用天平测量烧杯和剩余酱油的总质量m₁；
B．用天平测出空烧杯的质量m₀
C．将待测酱油倒入烧杯中，用天平测出烧杯和酱油的总质量m₂；
D．将烧杯中酱油的一部分倒入量筒，测出这部分酱油的体积V；
为了减小实验误差，上述步骤中B是多余的，合理的实验顺序是：CDA．实验数据如图1所示：

（3）由图可得，量筒中酱油的质量为45g，体积为40cm³，酱油的密度为1.125g/cm³．
实验二：由于实验需要的步骤较多，操作比较麻烦，联想到物质的质量和体积的关系，小永和小伙伴们利用弹簧测力计和塑料小桶改装成可以直接测量液体密度的密度秤（如图所示），使用时只要在小桶内装满待测液体，就可从弹簧秤指针指示的位置直接读出液体的密度．将塑料小桶中分别装满已知密度的四种不同液体后，用弹簧秤称它们的重力，数据如下表：

液体的密度（g/cm3）	0.8	1.0	1.2	1.4
弹簧秤的示数（N）	1.4	1.6	1.8	2.0

（4）分析此表，同学们发现液体的密度与弹簧秤之间有一定的规律，如图2中能正确反映这一规律的图象是B．

（5）若小桶中盛满某种密度未知的某种液体时，弹簧秤的示数是2.5N，可推算出了该液体的密度是1.9g/cm³．
（6）请你在图3中的弹簧测力计上标出该密度秤的零刻度线（将相应刻度线向右延长）．
（7）若要增大该秤的称量范围，可采取的措施有：减小桶的质量（写出一条即可）．

Answer 1

分析 （1）天平的正确使用：把天平放在水平台上，游码移到标尺左端的零刻度，调节平衡螺母使指针指到分度盘的中央；
（2）测量液体密度要遵循减少误差的原则；常规步骤是：①先调节天平平衡；
②然后用天平测烧杯和液体的总质量；
③再把烧杯中一部分液体倒入量筒中，记下体积；
③再次测量出剩余液体和烧杯的总质量；
④先求出两次质量差，即为倒出液体的质量，然后计算液体密度．
（3）根据图1读出烧杯和酱油的总质量等于砝码总质量加上游码显示数值，从而得到酱油质量；读出酱油体积，由ρ=$\frac{m}{V}$计算酱油密度；
（4）由于小桶有重力，所以小桶中没有东西时弹簧测力计也有示数，故可以确定选项；
（5）分析表格知，每组弹簧测力计的示数和液体密度在数值上都相差0.8，可通过这一规律总结出它们的函数关系，ρ=F-0.6，所以将2.5N代入即可求出该液体的密度．
（6）由表中数据可知，零刻度ρ=0g/cm³，F=0.6N；
（7）根据测量原理分析增大量程的方法．

解答 解：
（1）根据天平的使用方法，天平应放在水平工作台上，游码移到标尺的零刻度
（2）为减少误差，不必测空杯的质量，即步骤B是多余的；
根据测量液体密度的步骤可知，首先将托盘天平放在水平桌面上，调节天平横梁平衡；然后用天平称出盛有酱油的烧杯的总质量m₂；再把烧杯中的酱油倒入量筒中一部分，记下量筒中酱油体积V；最后用天平称出剩余酱油和烧杯的总质量m₁；所以合理的实验顺序是CDA；
（3）由图B可知，烧杯和酱油的总质量m₂=50g+20g+10g+2.4g=82.4g，
由图A可知，烧杯和剩余酱油的总质量m₁=20g+10g+5g+2.4g=37.4g，
所以量筒中酱油的质量：m=m₂-m₁=82.4g-37.4g=45g，
图C中量筒中酱油的体积：V=40ml=40cm³，
酱油的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{45g}{40c{m}^{3}}$=1.125g/cm³；
（4）在小桶中分别装满四种不同液体后，液体体积相同，则测力计示数越大，说明液体重力越大（质量越大），根据密度公式可知，液体的密度越大；但由于小桶有一定的重力，所以小桶中没有盛液体时弹簧测力计也有示数，故选项B符合题意；
（5）由表中数据可知，弹簧秤示数与液体密度之差是一定值，即1.4-0.8=1.6-1.0=1.8-1.2=2.0-1.4=0.6；
即F-ρ=0.6，所以液体密度与弹簧秤示数的关系为：ρ=F-0.6，
将F=2.5N代入得：
ρ=2.5-0.6=1.9g/cm³，
（6）由以上函数关系可知，液体密度为0时，弹簧测力计的示数为0.6N，
故将弹簧测力计上0.6N刻度线延长标记为0g/cm³，如下图：

（7）在测力计刻度一定的情况下，减小桶的质量，可增大该秤的称量范围．
故答案为：（1）水平台上；标尺左端零刻度线；（2）B；CDA；（3）45；40；1.125；（4）B； （5）1.9；（6）如图所示；（7）减小桶的质量．

点评 本题考查测量液体密度实验步骤和原理，关键是平时要注意知识的积累，记忆测量的方法和原理；重点是记住测量密度的原理和测量步骤．