题目内容

4.在用天平和量筒“测量酸奶密度”的实验中,小雨不小心把量筒打碎了,老师说只用天平也可以测出酸奶的密度,于是小雨添加了一个玻璃瓶(含盖子)和适量的水,设计了如下实验步骤,请你帮她补充完整.
(1)将托盘天平放在水平桌面上,把标尺上的游码移到标尺的零刻度处,发现指针偏向分度标尺的左侧,如图所示,此时应将平衡螺母向右(填“左”或“右”)端调节,直到指针指在分度标尺的中央;
(2)用天平测出小玻璃瓶(含盖子)的质量m0;
(3)在瓶内装满水,盖上盖子,用天平测出瓶和水的总质量m1;
(4)倒干净水,再往瓶内装满酸奶,盖上盖子,用天平测出瓶和酸奶的总质量m2;
(5)计算出酸奶的密度:ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}$•ρ水(用测量的物理量符号表示).

分析 天平是测量物体质量的工具,使用之前要进行调节:把天平放在水平桌面上,游码与标尺左端的0刻度线对齐,调节平衡螺母使指针指在分度盘的中央.
为使横梁平衡,无论是平衡螺母还是游码,相对于指针的偏转,调节规律是“左偏右调”.
只有天平,没有量筒,可以利用等体积的水和酸奶,称量水和酸奶的质量,根据体积相等列出等式求出酸奶的密度.

解答 解:(1)在调节托盘天平时,首先将其放在水平桌面上,游码放在标尺的左端零刻度线处,此时,若发现指针指在分度盘的中央零刻度线的左边,说明右侧质量略大,此时应将平衡螺母向右端调节,直到指针指在分度标尺的中央.
(2)小雨不小心把量筒打碎了用天平也能测量出酱油的密度:
调好天平,用天平测出小玻璃瓶(含盖子)的质量m0.
(3)在瓶内装满水,用天平测出瓶和水的总质量为m1.
则水的质量m水=m1-m0,
由ρ=$\frac{m}{V}$可求得,水的体积V=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}$,
(4)倒干净水,再往瓶内装满酸奶,用天平测出瓶和酸奶的总质量为m2.
则酸奶的质量m酸奶=m2-m0,
烧杯内水的体积等于酸奶的体积
(5)则酸奶的密度表达式ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{酸奶}}{V}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}$•ρ水.
故答案为:(1)水平;右;(3)装满水;(4)装满酸奶;(5)$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}$•ρ水.

点评 量液体密度时,只有量筒没有天平,可以采用被测液体和水的质量相同进行测量;只有天平没有量筒,可以采用被测液体和水的体积相同进行测量.酸奶体积的测量是本实验的难点,巧妙地利用等效替代法,是解决此题的关键.

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