Question

9．在探究质量与体积的关系时，小明找来大小不同的塑料块和某种液体做实验

（1）图甲是小明在水平桌面上使用托盘天平的情景，他操作的错误是测量时调平衡螺母．
（2）改正错误后，小明正确操作，根据实验数据分别画出了塑料块和液体质量随体积变化的图象，如图乙所示．
①分析图象可知：由同种物质组成的不同物体，其质量与体积的比值相同（选填“相同”或“不同），物理学中将质量与体积的比值比值定义为密度．
②等质量的这两种物质，液体的体积＞塑料的体积．（选填“＜”“=”或“＞”）
③往烧杯内倒入10cm³的液体，用天平称出烧杯和液体的总质量，天平平衡时，右盘中砝码的质量及游码的位置如图丙所示，则烧杯和液体的总质量为37.4g，烧杯的质量为29.4g．

Answer 1

分析 解答此题从以下知识点入手：
（1）天平的正确使用方法：
一放：将托盘天平放置在水平桌面上，将游码拨至标尺左端零刻度线上；
二调：调节横梁左右两端的平衡螺母，使横梁平衡，此时指针恰好指在分度盘的中央或左右摆幅度相等；
三称：左物右码，用镊子向右盘中加减砝码，当加减最小砝码横梁还不平衡时，调节游码在标尺上的位置，使天平再次平衡；
四记：物体的质量等于右盘中砝码的质量与标尺上游码所对应的刻度值之和．
（2）①要先找出图象中相等的量，然后在这个等量关系的条件下，去比较其它几个物理量之间有什么关系，即可得出结论；
②质量相等的不同物质组成的物体，体积与密度成反比；
③根据图象中液体的质量和体积，利用密度计算公式计算出液体的密度的大小；然后计算10cm³液体的总质量；由此可求得烧杯的质量．

解答 解：
（1）天平正确的调节方法是：将托盘天平放置在水平桌面上，将游码拨至标尺左端零刻度线上；调节横梁左右两端的平衡螺母，使横梁平衡；小明错误的在称量时调节平衡螺母；
（2）①由图象可知，塑料（或液体）的质量和体积成正比，说明同种物质的质量与体积的比值相同；物理学中把物体质量与体积的比值定义为密度；
②由乙图可知，质量均为25g时，塑料的体积约为20cm³，液体的体积为30cm³，即同质量的液体体积大于塑料的体积；
③烧杯和10cm³液体的总质量m_总=20g+10g+5g+2.4g=37.4g；
液体的质量为20g时，对应的体积为25cm³，其密度ρ_液体=$\frac{{m}_{液}}{{V}_{液}}$=$\frac{20g}{25c{m}^{3}}$=0.8g/cm³=0.8×10³kg/m³；
由ρ=$\frac{m}{V}$得，10cm³液体的质量为：m_液=ρ_液体V₁=0.8g/cm³×10cm³=8g，
则烧杯的质量m_烧杯=m_总-m_液1=37.4g-8g=29.4g．
故答案为：（1）测量时调平衡螺母；（2）①相同；质量与体积的比值；②＞；③37.4；29.4．

点评 本题考查的知识点较多，综合性强；熟练掌握天平的使用方法、密度公式和密度的测量方法是解题的关键．