Question

17．在“测量盐水密度”的实验中：
（1）小明的实验方案：用天平和量筒测密度．
①将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端0刻度线处，发现指针指在分度盘的左侧，应将平衡螺母向右调，使天平横梁平衡．
②用天平测出空烧杯的质量为30g，在烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量如图甲所示，则盐水的质量是33g，再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图乙所示，盐水的密度为1.1×10³kg/m³．
（2）小聪同学在实验中先测出空烧杯的质量m1，倒入盐水后测出其总质量m2，在将盐水倒入量筒的过程中，发现由于盐水较多，无法全部倒完，小聪经过思考后，读出此时量筒中盐水的体积V，又加了一个步骤，顺利测出了盐水的密度，你认为增加的步骤是用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m₃，请帮小聪写出计算盐水密度的表达式ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$．
（3）实验结束后，同学们对两位同学的实验展开了讨论，认为小明（填“小明”或“小聪”）的实验误差较大，会导致测得的盐水密度偏大（填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）①测量前调节天平平衡时，把游码移至标尺左端0刻度线处，平衡螺母应向指针偏离的相反方向调节；
②根据图甲读出烧杯和盐水的总质量等于砝码总质量加上游码显示数值，从而得到盐水质量；读出盐水体积，由ρ=计算盐水密度；
（2）倒入盐水后烧杯和盐水的总质量与剩余盐水和烧杯总质量差就是倒入量筒中盐水质量，由此分析解答；
（3）将烧杯中的盐水倒入量筒时，烧杯中会有残留，因此，会造成体积的测量结果偏小，这样也就影响了密度的测量结果．

解答 解：
（1）①测量前调节天平平衡时，把游码移至标尺左端0刻度线处，发现指针指在分度盘的左侧，应将平衡螺母向右调，使天平横梁平衡．
②由图甲，标尺的分度值为0.2g，烧杯和盐水的总质量m_总=60g+3g=63g，所以烧杯中盐水质量m=m_总-m_杯=63g=30g=33g；
由图乙，量筒的分度值为1ml，盐水体积V=30ml=30cm³，
所以盐水密度：
ρ═$\frac{33g}{30c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³．
（2）倒入盐水后烧杯和盐水的总质量与剩余盐水和烧杯总质量差就是倒入量筒中盐水质量，
所以增加的步骤为：用天平测出剩余盐水和烧杯总质量m₃；
即倒入量筒中盐水质量m=m₂-m₃，
所以盐水密度的表达式ρ═$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$．
（3）因为将盐水从烧杯倒入量筒时不可能完全倒干净，所以体积的测量结果会偏小，而质量的测量是准确的，根据ρ=可知，此密度的测量结果比真实值偏大，可见小明的实验误差较大．
故答案为：（1）①右；②33；1.1×10³；
（2）用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m₃；$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$；
（3）小明；大．

点评 本题考查了液体密度的测量，本实验中由于把盐水从量筒向烧杯里面倒的时候，倒不完，使得质量测量值偏小、从而使得密度的测量值偏小．正确的顺序应该是：先测量盐水和烧杯的总质量，再将盐水倒入量筒中一部分（读出体积），再测量剩余盐水和烧杯的质量，求出量筒内盐水的质量，最后利用密度公式求解．