Question

【題目】【2016·來賓卷】小明想要知道豆?jié){的密度大小，于是他進行了如下操作：

（1）將托盤天平放在水平桌面上，游碼置于標尺的零刻度處，調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時，出現(xiàn)了如圖所示的現(xiàn)象，他應(yīng)該向______（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母，使橫梁平衡；

（2）用托盤天平測出空燒杯的質(zhì)量m0；

（3）把豆?jié){倒入燒杯中，用托盤天平測出燒杯和豆?jié){的總質(zhì)量m1，則倒入燒杯中的豆?jié){質(zhì)量為_______

（用測得的物理量表示）；

（4）將燒杯中的豆?jié){全部倒入量筒，讀出量筒中豆?jié){的體積V，由此得知豆?jié){的密度為_______（用測得的物理量表示）；

（5）實驗過程中，若只有天平、燒杯和水，請你幫助小明設(shè)計一個測量豆?jié){密度的實驗，要求寫出需要測量的物理量及計算豆?jié){密度的表達式（用字母表示）．

實驗步驟：___________________；

計算豆?jié){密度的表達式:_____________________．

Answer 1

【答案】（1）右；（3）m1-m0；（4）（m1m0）/V；（5）①用天平測出空燒杯的質(zhì)量m1；②在燒杯內(nèi)裝入一定量的水，并在水面的位置做一個標記，用天平測出水和燒杯的總質(zhì)量m2；③倒出水，再將豆?jié){倒入燒杯，至先前的標記處，用天平測出豆?jié){和燒杯的總質(zhì)量m3．豆?jié){密度的表達式：ρ=[（m3-m1）ρ水]/（m2-m1）．

【解析】

（1）調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時，左偏右調(diào)，由圖知指針向左偏，所以應(yīng)該向右移動平衡螺母；（2）用托盤天平測出空燒杯的質(zhì)量m0；（3）又測出豆?jié){與燒杯的質(zhì)量m1，則倒入燒杯中的豆?jié){質(zhì)量為m1-m0；

（4）測得量筒中豆?jié){的體積為V，則豆?jié){的密度為ρ=（m1m0）/V，（5）沒有量筒，無法直接測量液體的體積，因此，需使用等效替代的方法，用等體積的水來替代等體積的豆?jié){，實驗步驟：①用天平測出空燒杯的質(zhì)量m1；②在燒杯內(nèi)裝入一定量的水，并在水面的位置做一個標記，用天平測出水和燒杯的總質(zhì)量m2；③倒出水，再將豆?jié){倒入燒杯，至先前的標記處，用天平測出豆?jié){和燒杯的總質(zhì)量m3．豆?jié){密度表達式的推導過程：根據(jù)步驟①②可得水的質(zhì)量為m2-m1，則水的體積為V水=（m2m1）/ρ水；根據(jù)步驟①③可得豆?jié){的質(zhì)量為m3-m1，根據(jù)步驟②③可知，豆?jié){的體積和水的體積相同，所以豆?jié){密度的表達式：ρ=m/V=[（m3-m1）ρ水]/（m2-m1）。