Question

19．在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中：

（1）将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端0刻度线处，发现指针指在分度盘的左侧，应将平衡螺母向右调，使天平横梁平衡．
（2）用天平测出空烧杯的质量为29g，在烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量如图甲所示，则盐水的质量是33g．再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图乙所示，盐水的密度为1.1×10³kg/m³．
（3）小明同学在实验中先测出空烧杯的质量m₁，倒入盐水后测出其总质量m₂．将盐水倒入量筒的过程中，发现由于盐水较多，无法全部倒完，他及时停止了操作．同组同学讨论后认为仍可继续完成实验，于是小明读出此时量筒中盐水的体积V，又加了一个步骤，顺利得出了盐水的密度．你认为增加的步骤是：用天平测出剩余盐水和烧杯总质量m₃，请帮小明写出计算盐水密度的表达式ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$．

Answer 1

分析 （1）测量前调节天平平衡时，把游码移至标尺左端0刻度线处，平衡螺母应向指针偏离的相反方向调节（左偏右调，右偏左调）；
（2）根据图甲读出烧杯和盐水的总质量等于砝码总质量加上游码在标尺上对应的刻度值，从而得到盐水质量；读出盐水体积，根据ρ=$\frac{m}{V}$求出盐水的密度；
（3）倒入盐水后烧杯和盐水的总质量与剩余盐水和烧杯总质量差就是倒入量筒中盐水质量，由此分析解答．

解答 解：（1）测量前调节天平平衡时，把游码移至标尺左端0刻度线处，发现指针指在分度盘的左侧，应将平衡螺母向右调，使天平横梁平衡．
（2）由图甲可知，标尺的分度值为0.2g，烧杯和盐水的总质量：
m_总=50g+10g+2g=62g，
所以烧杯中盐水质量：m=m_总-m_杯=62g-29g=33g；
由图乙，量筒的分度值为1ml，盐水体积V=30ml=30cm³，
所以盐水密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{33g}{30c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³．
（3）倒入盐水后烧杯和盐水的总质量与剩余盐水和烧杯总质量差就是倒入量筒中盐水质量，
所以增加的步骤为：用天平测出剩余盐水和烧杯总质量m₃；
即倒入量筒中盐水质量m=m₂-m₃，
所以盐水密度的表达式ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$．
故答案为：（1）右；
（2）33；1.1×10³；
（3）用天平测出剩余盐水和烧杯总质量m₃；$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$．

点评 此实验考查了量筒、天平的读数，以及密度的计算，这是学习该实验最基本的技能要求，也是我们应掌握的重点．由于把盐水从量筒向烧杯里面倒的时候，由于倒不完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：先测量盐水和烧杯的总质量，再将盐水倒入量筒中一部分（读出体积），再测量剩余盐水和烧杯的质量，求出量筒内盐水的质量，最后利用密度公式求解．