Question

1．小明同学进行测定煤油密度的实验．
（1）小明把天平放在水平工作台上，将游码移到称量标尺左端的“0”刻度处，此时他发现指针位置如图1所示，要使横梁在水平位置平衡，他应将平衡螺母向右（选填“左”或“右”）调．
（2）第一次的方法和步骤是：
①用天平测出空烧杯的质量m；
②把煤油倒入量筒，测出煤油的体积V；
③把量筒中的煤油倒入烧杯，测出杯和油的总质量m_总．
请用上述物理理写出煤油密度的计算式ρ=$\frac{{m}_{总}-m}{V}$．
这样测出的密度与真实值相比偏小．
（3）经改进后，小明的方法和步骤完全正确．他称量烧杯和剩余煤油的质量时，所用砝码和游码的位置如图2中（甲）所示，煤油倒入量筒后的液面位置如图2（乙）所示．根据图中数据，主帮小明把下表填写完整．

烧杯和油的 总质量ml/g	烧杯和剩余油 的质量m2/g	量筒中油的质量m/g	量筒中油的体积V/cm3	油的密度ρ/g•cm-3
112.5

Answer 1

分析 （1）天平横梁的调节方法是：平衡螺母向上翘的一端调节；
（2）用天平、量筒测定煤油密度的原理是密度公式ρ=$\frac{m}{V}$，结合测量过程可推导得出表达式；在获取适量煤油的质量和体积值测液体密度时，量筒中的煤油向外倒的过程中，量筒壁一定要粘煤油，所以不能全部倒出，会带来实验误差．
（3）用原来的烧杯和煤油的总质量减去剩余的煤油和烧杯的质量，求出倒出煤油的质量m，读出量筒中煤油的体积V，用ρ=$\frac{m}{V}$算出密度．

解答 解：（1）由图可知，指针左偏，横梁右端上翘，平衡螺母应当向右调节；
（2）根据密度公式ρ=$\frac{m}{V}$，
煤油密度的计算式是ρ=$\frac{{m}_{总}-m}{V}$；
由于量筒壁有煤油残留，煤油质量变小，所以这样测出的密度与真实值相比偏小．
（3）由砝码和游码的位置得，烧杯和剩余煤油的质量是m₁=50g+10g+4.5g=64.5g，
量筒中煤油的质量是m₂=m-m₁=112.5g-64.5g=48g，
量筒中煤油的体积是V=60ml=60m³，
煤油的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{48g}{60c{m}^{3}}$=0.8g/cm³=0.8×10³kg/m³．
故答案为：（1）右；（2）ρ=$\frac{{m}_{总}-m}{V}$；小；（3）见下表：

烧杯和油的 总质量ml/g	烧杯和剩余油 的质量m2/g	量筒中油的 质量m/g	量筒中油的 体积V/cm3	油的密度ρ/g•cm-3
112.5	64.5	48	60	0.8

点评 本题考查了液体密度的测量，要求较高，若先测空烧杯的质量，再测烧杯和液体总质量，最后将液体倒入量筒来测体积，这种做法会因烧杯壁粘液体而使测出的体积偏小，导致算出的液体密度偏大；若先用量筒测出液体的体积，再将液体倒入烧杯测出质量，这种做法会因量筒壁粘液体，而使测出的质量偏小，算出的液体密度偏小．