Question

4．为了测量液体A的密度，同学们进行了如下实验：

（1）将天平放在水平台面上，把游码移到标尺的零刻线处．横梁静止时，指针指在分度盘中央刻度线的左侧，如图甲所示．为使横梁在水平位置平衡，应向右调节平衡螺母，使天平横梁平衡．
（2）将液体A倒入量筒中，如图乙所示，则量筒中液体A的体积为60cm³．
（3）将量筒中的液体A倒入空烧杯中，把烧杯放在调节好的天平的左盘中，当右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图丙所示时，天平横梁再次在水平位置平衡．已知实验中所用空烧杯的质量为80g，根据上述实验数据计算液体A的密度为1.2×10³kg/m³．
（4）用上述方法测出的密度值偏大还是偏小？偏小，说明理由：因为量筒中的液体不可能全部倒入烧杯中．

Answer 1

分析 （1）使用天平前要调节天平平衡，把天平放在水平台上，把游码移到横梁标尺的零刻度线处，移动平衡螺母（左偏右调、右偏左调），使天平横梁在水平位置平衡．
（2）用量筒读数时，注意它的分度值，视线要与量筒内液体面相平．
（3）物体的质量等于砝码质量与标尺示数的和，看清标尺的分度值，读出示数加上砝码质量数就为烧杯和液体A的总质量；利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$求出液体密度．
（4）在测液体密度时，玻璃容器中的液体向外倒的过程中，容器壁一定要粘液体，所以不能全部倒出，将会带来实验误差，明确对体积测量结果的影响，进一步判断对密度测量结果的影响．

解答 解：（1）图甲中，指针指在分度盘中央刻度线的左侧，向右调节平衡螺母，使天平横梁平衡；
（2）量筒的分度值是：2ml；量筒内液体的体积是：60ml．
（3）烧杯和液体A的总质量为m=150g+2g=152g；
由于空烧杯的质量为80g，则液体的质量为m′=152g-80g=72g
因此液体的密度为：ρ′=$\frac{m′}{V}$=$\frac{72kg}{60c{m}^{3}}$=1.2g/cm³=1.2×10³kg/m³
（4）由题意可知，测液体密度时，先用量筒测出液体的体积V，再测出液体和烧杯的总质量m，在量筒中的液体向烧杯中倒时，量筒壁一定会沾有一部分液体，使烧杯中液体的质量变小，则由ρ=$\frac{m′}{V}$=$\frac{{m}_{总}-{m}_{杯}}{V}$可知，体积准确，质量偏小，所以密度测量结果偏小．
故答案为：
（1）向右调节平衡螺母，使天平横梁平衡； （2）60 （3）1.2×10³ （4）偏小；因为量筒中的液体不可能全部倒入烧杯中．

点评 本题考查了液体密度的方法，涉及到天平平衡的调节、量筒和天平的读数、密度的计算等知识；本实验中由于把液体从量筒向烧杯里面倒的时候，倒不干净，使得质量测量值偏小、从而使得密度的测量值偏小．正确的顺序应该是：先测量液体和烧杯的总质量，再将液体倒入量筒中一部分（读出体积），再测量剩余液体和烧杯的质量，求出量筒内液体的质量，最后利用密度公式求解．