Question

9．在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中：
（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
（3）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，他及时停止了操作．同组同学讨论后认为仍可继续完成实验，于是小聪读出此时量筒中盐水的体积V，又加了一个步骤，顺利得出了盐水的密度．你认为增加的步骤是：测出烧杯和剩余盐水的总质量m₃，请帮小聪写出计算盐水密度的表达式ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$．
（4）做完实验整理仪器时小聪不小心砸坏了量筒，小聪突然有了个想法：如果没有量筒，能否用剩下的器材（即不允许添加任何器材）完成测盐水密度的实验呢？于是，他们实验小组在经过激烈的讨论后形成了以下实验方案：
A用调好的天平测出空烧杯的质量m₃
B在烧杯内装满水，测出烧杯和水的总质量m₄
C再在烧杯内装满盐水，测出烧杯和盐水的总质量m₅
D根据表达式ρ_盐水=$\frac{{m}_{5}-{m}_{3}}{{m}_{4}-{m}_{3}}$ρ_水即可求出盐水的密度．
以上实验方案中，步骤B和C要求分别用烧杯装满水和盐水，从实验的 可操作性方面考虑，这两个步骤存在明显的缺陷，你觉得这个缺陷是装满水和盐水容易溢出；请你帮他们想出一个改进的措施：分别用烧杯加入等体积的水和盐水，可用笔在烧杯上做记号．

Answer 1

分析 （1）在天平使用时，应先将天平放在水平的桌面上，而后将天平的游码归零，后根据指针的偏转方向判断天平哪端下沉，调节过程中，调节天平平衡时，平衡螺母向上翘的方向移动．
（2）天平读数时应将砝码的质量与游码的示数相加；盐水的质量为烧杯和盐水的总质量与空烧杯的质量之差；读出量筒中的体积，利用量筒读数时，视线应与凹液面相平；利用密度公式可计算出盐水的密度；
（3）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；
（4）实验操作方面，装满液体后的烧杯不容易测质量，可以测一定体积的质量．

解答 解：
（1）在调节过程中，若指针偏向分度盘的左侧，应将平衡螺母向右边调节；
（2）由图甲知，烧杯和盐水的总质量为50g+10g+3g=63g，
则盐水的质量：m=63g-30g=33g，
由乙图知，盐水的体积V=30ml=30cm³，
盐水的密度：
ρ═$\frac{m}{V}$=$\frac{33g}{30c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³．
（3）最初烧杯和盐水的总质量与剩余盐水和烧杯总质量之差等于倒入量筒中盐水的质量，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为ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$．
（4）由题意，以上实验方案中，步骤B和C要求分别用烧杯装满水和盐水，从实验的操作方面考虑，在称量的过程中，装满水和盐水容易溢出；改进的措施为：分别用烧杯加入等体积的水和盐水，可用笔在烧杯上做记号，避免液体洒出．
故答案为：（1）右；    （2）33；  1.1×10³；（3）测出烧杯和剩余盐水的总质量m₃；$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$；（4）装满水和盐水容易溢出；  分别用烧杯加入等体积的水和盐水，可用笔在烧杯上做记号．

点评 本题考查了天平调节，液体密度的测量，要熟练掌握．