Question

3．为确定某种未知液体的“身份”，物理老师把这个任务交给了小明的实验小组，他们利用天平和量筒进行了多次测量．某次的操作如下：

（1）用天平测量液体的质量．当天平平衡时，放在右盘中的砝码大小和游码的位置如图甲所示，则称得烧杯和液体的质量m为49g．
（2）用量筒测量液体的体积．将烧杯中的液体全部倒入量筒中，液面达到的位置如图乙所示，则该液体的体积V30mL．尽管体积测量方法正确，但大家在对实验过程及结果进行评估时，发现液体的体积测量值比它的实际值要偏小（选填“偏大”或“偏小”）．
（3）他们对测量方法进行修正后，测出了几组实验数据，并根据测量结果作出了“m-V”图象，如图丙所示．由图象可知该液体的密度为0.8g/cm³．

Answer 1

分析 （1）根据图示托盘天平中砝码的质量，和游码所对的刻度值可以知道烧杯和液体的质量．
（2）利用图示量筒的液面位置可以得到液体的体积，分析体积测量值的变化时要从其操作过程中进行分析．
（3）根据图象确定容器的质量，找出对应液体的质量和体积，利用密度公式即可求出密度．

解答 解：（1）如图所示，砝码质量为5g+20g+20g=45g，游码所对的刻度值为4g，因此道烧杯和液体的质量为45g+4g=49g；
（2）由图乙中量筒中液面所对的刻度值可以知道该液体的体积为30ml，由于将液体从烧杯中向量筒中倒入的过程中，总有部分液体吸附在烧杯壁上，没有倒入量筒中，所以导致了测量值偏小．
（3）由图丙知，容器的质量m_容=25g；
当液体的体积为25cm³时，容器和液体的总质量为45g，则液体的质量m_液=45g-25g=20g；
则ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{20g}{25c{m}^{3}}$=0.8g/cm³．
故答案为：（1）49；（2）30；偏小；（2）0.8．

点评 这个题目问的是液体体积的偏大还是偏小．还可以进一步引伸出这种测量方法会造成密度值会偏大还是偏小．在测量固体密度的实验中也有类似的题目，若先测体积，再测质量会造成测量值是偏大还是偏小．这种题目都要从实际的操作过程中造成体积和质量的变化入手分析．