题目内容

小刚同学想测酱油的密度,但家里只有天平、小空瓶,而没有量筒.他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量,测量内容及结果如图所示.
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(1)请按照图a的顺序写出对应的实验步骤:
第一步:
 
.
第二步:
 
.
第三步:
 
.
(2)写出酱油密度的表达式:
 

(3)他第三次测得物体的质量如图b中砝码和游码所示,其结果m3=
 
g.
(4)请你根据小刚测量的数据帮他计算出酱油的密度ρ=
 
.
分析:(1)在此题中,根据题目中给出的实验器材,结合实验原理可知,由于没有量筒,此题的难点在于如何测量液体的体积.根据图示的步骤可知,它是利用同一容器装不同的液体,液体的体积相同,即利用水的体积来代换酱油的体积.
(2)根据ρ=
m
V
计算出酱油密度的表达式.
(3)天平测量物体质量,平衡后左盘砝码的质量等于右盘砝码的质量加上游码所对的刻度值.
(4)酱油的体积等于空瓶子的容积,即内部水的体积,根据ρ=
m
V
的公式变形计算出水的体积,也就是酱油的体积;再结合ρ=
m
V
计算出酱油的密度.
解答:解:(1)根据图示的步骤可知:第一步:用天平测出空瓶的质量m1
第二步:用天平测出瓶装满水后的总质量m2
第三步:用天平测出瓶装满酱油后的总质量m3
(2)根据实验原理,要测液体的密度,就要知道液体的质量和体积.
酱油的体积等于水的体积,因此求出水的体积是解决此题的关键.
水的体积利用水的质量和密度求出水的体积V=
m2-m1
ρ水
.
然后再用酱油的质量和水的体积求出酱油的密度,表达式为:ρ酱油=
m3-m1
m2-m1
?ρ水.
:(1)图乙中天平盘中砝码的质量是20g+20g+5g=45g,标尺分度值是0.2g,游码所对的质量为2.4g,因此m3=45g+2.4g=47.4g.
(2)由图甲所示,根据公式ρ=
m
V
可得,小明实验中酱油的体积:
V酱油=V水=
m水
ρ水
=
m2-m1
ρ水
=
44g-14g
1g/cm3
=30cm3,
酱油的密度:
ρ=
m酱油
V酱油
=
m3-m1
V酱油
=
47.4g-14g
30cm3
≈1.11g/cm3.
故答案为:(1)用天平测出空瓶的质量m1;用天平测出瓶子装满水时的质量m2;用天平测出瓶子装满酱油时的质量m3;
(2)ρ=
m3-m1
m2-m1
ρ水
;(3)47.4 (4)1.1g/cm3.
点评:本题考查液体密度的测量,解题的关键是知道由于没有量筒,无法直接测量液体的体积,这里是采用等效替代的方法来测量的,是中考常考的实验之一.
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