题目内容

9．黎黎'同学配制了一定浓度的盐水，帮妈妈筛选出饱满的种子，她想知道所配制出的盐水密度，就利用天平和量筒来进行测量．
（1）把天平放在水平台上，将游码拨到标尺左端的零刻度处后，发现天平横梁左高右低，应将平衡螺母向左 （ 选填“左”或“右”）调节，使天平平衡；
（2）用调节好的天平测得空烧杯的质量m1；
（3）把适量的盐水倒入量筒中，测得盐水体积V，如图甲所示；
（4）把量筒中的盐水倒入烧杯中，测得烧杯和盐水的总质量m2，如图乙所示．
根据图中数据，帮黎黎同学把下表填写完整：
空烧杯的质量
m1/g		量筒中盐水的
体积V/cm3		烧杯和盐水的
总质量m2/g		盐水的密度
ρ/g．cm-3
30
（5）以上方法测出的盐水密度值比真实值偏小 （ 选填“偏大”或“偏小”）．
（6）黎黎同学发现混杂在种子中的小石块也同饱满的种子一起沉入了盐水底部，她想尽快知道石块的密度究竟有多大，就选了一块大小合适且与其材质相同的石块，巧妙利用图乙所示的天平状态，按以下的步骤测出了石块的密度．
①用细线栓着石块浸没在盐水中（ 石块未接触烧杯底且盐水未溢出 ），天平的读数增大了△ml；
②将石块缓慢沉入烧杯底部，松开细线，天平的读数再增大了△m2；
③石块密度的表达式ρ石=$\frac{△{m}_{1}+△{m}_{2}}{△{m}_{1}}ρ$   （ 用△ml、△ml及盐水密度ρ表示 ）．

分析 （1）天平的正确使用方法：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，此时指针恰好指在分度盘的中央或左右摆幅度相等；左高右低，向左调节平衡螺母；
（4）天平的分度值是0.2g，读数为砝码质量加游码对应的刻度值；量筒分度值为2ml，平视液面最低处读出体积，利用密度公式求得其密度．
（5）量筒内的液体不能够全部倒出，测量出的质量变小，利用密度公式分析；
（6）石块浸没在水中不与烧杯底接触时，受到水的浮力作用，根据力的作用是相互的，所以石块对水有向下的压力，那么增加的砝码质量等于石块排开水的质量；由此求出石块体积；石块放到烧杯底时，增加砝码质量和等于石块质量．最后利用密度公式求得石块密度．

解答 解：（1）把天平放在水平台上，将平衡螺母拨到标尺左端的零刻度处后，发现天平横梁左高右低，应该将螺母向左调节；
（4）实验中测出空烧杯的质量后，再把量筒中的盐水倒入烧杯中，测出烧杯和盐水的总质量；烧杯液体总质量m2=50g+20g+5g+1g=76g；
量筒中盐水的体积：V=40ml=40cm3；
盐水的质量：m=m2-m1=76g-30g=46g，
盐水的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{46g}{40c{m}^{3}}$=1.15g/cm3；
填表如下：

空烧杯的质量m1/g量筒中盐水的体积
V/cm3		烧杯和盐水的总质量
m2/g		盐水的密度
ρ/g•cm-3
3040761.15
（5）此方法中量筒上还会沾有一定质量的液体，使的测量的盐水的质量变小，故盐水密度值比真实值偏小；
（6）步骤①与原来烧杯和盐水总质量相比，增加的是排开水的质量，天平的读数增大了△m1；
所以排开水的体积V排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{盐水}}$=$\frac{△{m}_{1}}{ρ}$；
由于石块浸没，所以V石=V排=$\frac{△{m}_{1}}{ρ}$；
步骤①②与原来烧杯和盐水总质量相比，增加的是石块的质量，即石块的质量：m石=△m1+△m2；
所以ρ石=$\frac{{m}_{石}}{{V}_{石}}$=$\frac{△{m}_{1}+△{m}_{2}}{\frac{△{m}_{1}}{ρ}}$=$\frac{△{m}_{1}+△{m}_{2}}{△{m}_{1}}ρ$．
故答案为：（1）游码；平衡螺母；左；（4）如上表；（5）偏小；（6）$\frac{△{m}_{1}+△{m}_{2}}{△{m}_{1}}ρ$．

点评 天平的调节与读数、量筒的读数、密度公式的运用，这些都是我们学习密度测量必须掌握的知识点．同时，测量顺序的合理安排，将影响到误差的大小，因此，我们应该特别注意．

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