Question

17．小明同学的学习小组想知道酱油的密度，于是他们用天平和量筒做了如下实验：
（1）将天平放在水平台上，把游码放在零刻度线处，发现指针指在分度盘的右侧，要使横梁平衡，应将右端的平衡螺母向左（选填“右”或“左”）调．
（2）小明的实验步骤如下，你认步骤①是不必要的，应删除；正确的实验顺序是②③⑤④（用序号表示）．
①用调节横梁平衡的天平测出空烧杯的质量为20g．
②在烧杯中倒入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总质量为71g．
③将烧杯中的酱油部分倒入量筒中（如图乙），测出酱油的体积．
④计算得到酱油的密度为1.1×10³kg/m³．
⑤用天平测出烧杯和剩余酱油的质量（如图甲）．
（3）若小明组实验时，在往量筒中倒酱油时不小心倒出了少量，测出了酱油密度值比真实值偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（4）在实验过程中，小明说如图天平没有砝码能不能测呢？老师说也能测量出酱油的密度．于是老师给小明添加两个完全相同的烧杯、一个滴管和适量的水，设计了如下实验步骤，请你补充完整．
①将天平放在水台上，调节好天平平衡．
②将一个烧杯中倒适量水，用另一个烧杯装满酱油，分别放在天平的左、右两盘中，发现指针偏向装水烧杯一侧．
③用滴灌向右盘烧杯中添加适量酱油，使天平平衡．
④用量筒分别测出烧杯中水的体积为V₁，酱油的体积为V₂；
⑤则酱油的密度表达式：ρ=$\frac{{V}_{1}{ρ}_{水}}{{V}_{2}}$ρ_水（已知水的密度为ρ_水）．

Answer 1

分析 （1）调节天平时应先将游码移至标尺的零刻线处，调节平衡螺母时应向指针偏转的反方向移动；
（2）先测烧杯和酱油的质量，再测烧杯和剩下酱油的质量，这样算出的质量便是量筒中酱油的质量；
由图示量筒读出酱油的体积，然后由密度公式可以求出酱油的密度；
（3）量筒中倒酱油时不小心倒出了少量，这样对测量的体积有影响，由此进一步判断对密度测量结果的影响；
（4）只有天平，没有砝码，可以利用等质量的水和酱油，测出水和酱油的体积，根据质量相等列出等式求出酱油的密度．

解答 解：
（1）调节天平平衡时，首先要对天平进行调平，将天平置于水平台上，将游码置于左端零刻度处，如果分度盘的指针向右侧，则应将横梁右端的平衡螺母左调；
（2）首先测出烧杯和酱油的总质量，然后将部分酱油倒入量筒，测出这部分酱油的体积，并测出烧杯和剩余酱油的总质量，从而可计算出倒出酱油的质量，求出酱油的密度，因此步骤①是多余的，正确顺序应为：②③⑤④；
由图知，烧杯和剩余酱油的总质量为：20g+5g+2g=27g，
酱油的质量：m=71g-27g=44g，
由图所示量筒可知，量筒中酱油的体积：V=40ml=40cm³，
酱油的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{44g}{40c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³；
（3）小明不可能把烧杯内的酱油全部倒入量筒内，导致测量的酱油的体积偏小，由公式ρ=$\frac{m}{V}$可知密度测量结果偏大．
（4）利用等体积的办法设计实验步骤：
①将天平放在水平台上，调节好天平．
②将一个烧杯中倒满水，另一个烧杯中倒入酱油．分别放在天平的左、右两盘中．
③用滴管向右盘烧杯中添加适量酱油，使天平平衡．
④用量筒分别测出烧杯中水的体积为V₁，酱油的体积为V₂
⑤由m_酱油=m_水，ρ_酱油V₂=ρ_水V₁，
则酱油的密度表达式ρ=$\frac{{V}_{1}{ρ}_{水}}{{V}_{2}}$ρ_水．
故答案为：（1）左；（2）①；②③⑤④；1.1×10³；（3）偏大；（4）用滴灌向右盘烧杯中添加适量酱油；用量筒分别测出烧杯中水的体积为V₁，酱油的体积为V₂；$\frac{{V}_{1}{ρ}_{水}}{{V}_{2}}$ρ_水．

点评 本题考查了天平的调节、天平读数、量筒读数、求密度，要掌握天平的使用方法、注意事项与读数方法，求出酱油的质量与体积，应用密度公式可以求出酱油的密度．