Question

20．某同学用天平、水、空杯测定某种液体的密度，最后表达式为：ρ_液=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{1}}$ρ_水，式中m₁为空杯质量，则m₂或m₃的描述正确的是（　　）

• A． m₂表示液体质量
• B． m₂表示水的质量
• C． m₃表示液体和杯子的总质量
• D． m₂表示液体和杯子的总质量

Answer 1

分析 从题中器材分析：水的密度与空瓶的容积是已知条件，质量可以通过天平测出，只有体积是未知的，因此，可根据现有器材结合所给出的表达式，找出测量的思路，再确定表达式中的字母所代表的内容．

解答 解：根据所提供的器材，结合表达式可以看出，本实验是在没有量筒的情况下，利用等效替代的方法测出了空瓶的容积，即水、某种液体的体积，再最终利用公式计算出了某种液体的密度，其步骤设计如下：
①将天平放在水平台上，游码拨零，调节平衡螺母使横梁平衡；
②用天平测出空瓶的质量m₁；
③将瓶装满某种液体，用天平测出瓶与某种液体的总质量m₂；
④将某种液体倒出，再向瓶中装满水，用天平测出瓶与水的总质量m₃；
⑤计算某种液体的质量是m₂-m₁，某种液体的体积是$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{液}}$，水的质量是m₃-m₁，水的体积是$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$；
因水和某种液体的体积相等，
所以，$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{液}}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$，
则某种液体的密度为：ρ_液=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{1}}$ρ_水，
从上述步骤中可以看出m₂表示液体和杯子的总质量，m₃表示水和杯子的质量．
故选D．

点评 本题解决的突破口在于如何在没有量筒的情况下，只通过现有器材测量液体的体积，这里用到的是等效替代法．明确了这一思路，再结合表达式，可得出每一步所测量的内容，最终确定每一个字母所代表的具体物理量．本题的考查角度有点儿特别，要求也相对较高，较一般的设计实验更容易出错，需要细心分析．