Question

3．在探究質(zhì)量與體積的關(guān)系時(shí)，小明同學(xué)找來大小不同的塑料塊和某種液體做實(shí)驗(yàn)．

（1）小明把天平放在水平桌面上，將游碼撥到零刻度處后，指針靜止時(shí)出現(xiàn)如圖甲的情形，此時(shí)應(yīng)向右（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母；
（2）圖乙是小明在水平桌面上使用托盤天平的情景，他的錯(cuò)誤時(shí)測量時(shí)調(diào)平衡螺母；
（3）改正錯(cuò)誤后，小明正確操作，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別畫出了塑料塊和液體質(zhì)量呈隨體積變化的圖象，如圖丙所示；
（4）分析圖象可知：同種物質(zhì)的不同物質(zhì)，其質(zhì)量與體積的比值相同（選填“相同”或“不同”），塑料的密度為1.2g/cm³；
（5）往燒杯內(nèi)倒入15cm³的液體，用天平稱出燒杯和液體的總質(zhì)量，天平平衡時(shí)，右盤中砝碼的質(zhì)量及游碼的位置如圖丁所示，則燒杯和液體的總質(zhì)量為37.4克，若燒杯內(nèi)液體的體積為30cm³，則燒杯和液體的總質(zhì)量應(yīng)為多少？（要寫出具體的計(jì)算過程）．

Answer 1

分析 解答此題從以下知識(shí)點(diǎn)入手：
（1）（2）天平的正確使用方法：
一放：將托盤天平放置在水平桌面上，將游碼撥至標(biāo)尺左端零刻度線上；
二調(diào)：調(diào)節(jié)橫梁左右兩端的平衡螺母，使橫梁平衡，此時(shí)指針恰好指在分度盤的中央或左右擺幅度相等，遵循“左沉右調(diào)”的原則；
三稱：左物右碼，用鑷子向右盤中加減砝碼，當(dāng)加減最小砝碼橫梁還不平衡時(shí)，調(diào)節(jié)游碼在標(biāo)尺上的位置，使天平再次平衡，此時(shí)不能調(diào)節(jié)平衡螺母；
四記：物體的質(zhì)量等于右盤中砝碼的質(zhì)量與標(biāo)尺上游碼所對(duì)應(yīng)的刻度值之和．
（3）（4）要先找出圖象中相等的量，然后在這個(gè)等量關(guān)系的條件下，去比較其它幾個(gè)物理量之間有什么關(guān)系，即可得出結(jié)論；根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算出密度；
（5）根據(jù)圖象中液體的質(zhì)量和體積，利用密度計(jì)算公式計(jì)算出液體的密度的大��；然后計(jì)算15cm³液體的總質(zhì)量；由此可求得燒杯的質(zhì)量；
由m=ρV可求得30cm³液體的質(zhì)量，再加上燒杯的質(zhì)量即為30cm³燒杯內(nèi)液體的總質(zhì)量．

解答 解：（1）天平正確的調(diào)節(jié)方法是：將托盤天平放置在水平桌面上，將游碼撥至標(biāo)尺左端零刻度線上；調(diào)節(jié)橫梁左右兩端的平衡螺母，使橫梁平衡，若指針偏左，應(yīng)向右移動(dòng)平衡螺母；
（2）小明錯(cuò)誤是在稱量時(shí)調(diào)節(jié)平衡螺母；
（4）由圖象可知，塑料（或液體）的質(zhì)量和體積成正比，說明同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值相同；
塑料的質(zhì)量為30g時(shí)，對(duì)應(yīng)的體積為25cm³，其密度ρ_塑料=$\frac{m}{V}$=$\frac{30g}{25c{m}^{3}}$=1.2g/cm³；
（5）燒杯和15cm³液體的總質(zhì)量m_總=20g+10g+5g+2.4g=37.4g；
由圖象可知，液體質(zhì)量為20g時(shí)，體積為25cm³，液體的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{20g}{25c{m}^{3}}$=0.8g/cm³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，15cm³液體的質(zhì)量為：m_液=ρV₁=0.8g/cm³×15cm³=12g，
則燒杯的質(zhì)量m_燒杯=m_總-m_液1=37.4g-12g=25.4g，
由ρ=$\frac{m}{V}$可知，同種液體密度相同，30cm³液體的質(zhì)量m_液2=ρV₂=0.8g/cm³×30cm³=24g，
30cm³液體和燒杯的質(zhì)量m_總=m_燒杯+m_液2=25.4g+24g=49.4g．
故答案為：（1）右；（2）測量時(shí)調(diào)平衡螺母；（4）相同；1.2g/cm³；（5）37.4；若燒杯內(nèi)液體的體積為30cm³，則燒杯和液體的總質(zhì)量應(yīng)為49.4（過程見上面的解析）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性強(qiáng)；熟練掌握天平的使用方法、密度公式和密度的測量方法是解題的關(guān)鍵．