Question

9．现有一只空瓶、水、待测液体、天平和砝码．欲测出这种液体的密度，请你写出：
（1）主要实验步骤及所要测量的物理量（用字母表示）；
（2）画出实验数据表格
（3）待侧液体的密度表达式为：ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}$ρ_水．

Answer 1

分析 （1）由密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可知要测量液体的密度，需测液体的质量和体积，质量可以用天平测出，但这里没有量筒，可以借助空瓶、水来间接得出；
（2）根据所测物理量列车表格；
（3）根据实验中的测量值，先求出瓶子装的水的质量，利用公式ρ=$\frac{m}{V}$算出瓶子的容积，再用液体的质量和瓶子容积得液体密度．

解答 解：（1）实验步骤：
①把天平放在水平桌面上，将游码移至零刻度线处，并调节天平横梁平衡；
②用天平称出空瓶的质量m₀；
③瓶中装满水，并称出瓶和水的总质量m₁；
④瓶中换满待测液体，并称出瓶和待测液体的总质量m₂．
（2）根据所测的物理量列出表格，如图所示：

空瓶的质量m（g）	瓶和水的总质量m1（g）	瓶和液体的总质量m2（g）	液体的密度ρ（g/cm3）

（3）瓶中水的质量是：m₁-m₀
瓶子的容积是：V=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}$．
瓶中装满液体时，液体的质量是：m₂-m₀
待测液体的密度是：ρ=$\frac{{m}_{液}}{{V}_{液}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}$ρ_水．
故答案为：（1）①把天平放在水平桌面上，将游码移至零刻度线处，并调节天平横梁平衡；
②用天平称出空瓶的质量m₀；
③瓶中装满水，并称出瓶和水的总质量m₁；
④瓶中换满待测液体，并称出瓶和待测液体的总质量m₂．
（2）见上表；
（3）ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}$ρ_水．

点评 此题是一种间接测量物质密度的题型，实验中注意瓶子中倒水或待测液体时一定要装满，目的是保证水和液体的体积相同；同时也考查了应用物理知识解决实际问题的能力，是对密度测量的进一步理解．