Question

19．現(xiàn)在很多家庭自釀紅葡萄酒，某物理實(shí)驗(yàn)社團(tuán)想知道自釀葡萄酒的密度，于是他們利用天平、量筒進(jìn)行測量，他們分兩組操作如下

（一）實(shí)驗(yàn)小組一
（1）將天平放在水平桌面上，把游碼移至標(biāo)尺左端0刻度線處，發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的左側(cè)，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)，使天平橫梁平衡．
（2）用天平測量空燒杯的質(zhì)量，如圖甲是小明測量過程中的情景，他的錯(cuò)誤是在測量過程中調(diào)節(jié)平衡螺母．糾正錯(cuò)誤后，測得空燒杯的質(zhì)量是41.6g．
（3）取適量的葡萄酒倒入燒杯中，用天平測葡萄酒和燒杯的總質(zhì)量，天平平衡時(shí)，右盤中砝碼及游碼的位置如圖乙所示，其總質(zhì)量為81.6g．
（4）將燒杯中的葡萄酒全部倒入量筒中（如圖丙所示），則量筒中葡萄酒的體積是40cm³．根據(jù)測量數(shù)據(jù)計(jì)算出葡萄酒的密度是1g/cm³．
（二）實(shí)驗(yàn)小組二
小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中先測出空燒杯的質(zhì)量是m₁，倒入紅葡萄酒后測出其總質(zhì)量m₂，在將紅葡萄酒倒入量筒的過程中，發(fā)現(xiàn)由于紅葡萄酒較多，無法全部倒完，他及時(shí)停止了操作．同組同學(xué)討論后認(rèn)為仍可繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)，于是小明讀出此時(shí)量筒中紅葡萄酒的體積V，又加了一個(gè)步驟，順利得出了鹽水的密度．你認(rèn)為增加的步驟是用天平測出剩余葡萄酒和燒杯總質(zhì)量m₃：（用相應(yīng)的符號(hào)表示測出得出物理量），請(qǐng)幫小明寫出計(jì)算紅葡萄酒密度的表達(dá)式ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$（用測量量表示）．

Answer 1

分析 （一）（1）把天平放到水平臺(tái)上，游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線．
（2）在測量過程中不能調(diào)節(jié)平衡螺母；用天平測物體質(zhì)量時(shí)，物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼所對(duì)刻度．
（3）天平平衡時(shí)物體的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量與游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的刻度值．而測量液體質(zhì)量時(shí)，液體的質(zhì)量等于液體和燒杯的總質(zhì)量與燒杯質(zhì)量之差．
（4）在用量筒測量液體體積時(shí)，要注意讀數(shù)問題，視線要與液面的凹底相平．同時(shí)要注意量筒的單位和分度值．
要掌握物體的密度計(jì)算公式ρ=$\frac{m}{V}$．
（二）倒入葡萄酒后燒杯和葡萄酒的總質(zhì)量與剩余葡萄酒和燒杯總質(zhì)量差就是倒入量筒中葡萄酒的質(zhì)量，由此分析解答．

解答 解：（一）（1）把天平放到水平臺(tái)上，游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線，指針指在分度盤的左側(cè)，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)，使天平橫梁平衡．
（2）由圖甲可以看出，在測量的過程中，調(diào)節(jié)平衡螺母，這是錯(cuò)誤的．
（3）用天平稱量葡萄酒和的總質(zhì)量時(shí)，砝碼總質(zhì)量是50g+20g+10g=80g，游碼對(duì)應(yīng)的刻度值是1.6g，所以讀數(shù)為80g+1.6g=81.6g．
（4）由甲圖知，量筒的分度值為5ml，所以葡萄酒的體積為40ml，即為40cm³．
又因?yàn)闊�杯的質(zhì)量為41.6g，所以葡萄酒的質(zhì)量為81.6g-41.6g=40g．
葡萄酒的密度為：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{40g}{40c{m}^{3}}$=1g/cm³，
（二）倒入葡萄酒后燒杯和葡萄酒的總質(zhì)量與剩余葡萄酒和燒杯總質(zhì)量差就是倒入量筒中葡萄酒的質(zhì)量，所以增加的步驟為：用天平測出剩余葡萄酒和燒杯總質(zhì)量m₃；
即倒入量筒中葡萄酒的質(zhì)量m=m₂-m₃，所以葡萄酒密度的表達(dá)式ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$．
故答案為：（一）（1）右；（2）在測量過程中調(diào)節(jié)平衡螺母；（3）81.6；（4）40；1；（二）用天平測出剩余葡萄酒和燒杯總質(zhì)量m₃；$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$．

點(diǎn)評(píng) 此題是測量葡萄酒的密度，考查了天平和量筒的使用及讀數(shù)，同時(shí)考查了有關(guān)密度的計(jì)算，是一道比較典型的實(shí)驗(yàn)題，要熟練掌握．