Question

1．為確定某種未知液體的“身份”，物理老師把這個任務(wù)交給了的張琴實驗小組，他們利用天平和量筒進行了多次測量，某次的操作如下：

（1）把天平放在水平臺上，發(fā)現(xiàn)指針偏右，接著將游碼歸零，調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡．放在右盤中的砝碼大小和游碼的位置如圖1所示，則稱得燒杯和液體的質(zhì)量m為49g．
（2）用量筒測量液體的體積．將燒杯中的液體全部倒入量筒中，液面達到的位置如圖乙所示，則該液體的體積V為30mL．盡管體積測量方法正確，但大家在對實驗過程及結(jié)果進行評估時，發(fā)現(xiàn)液體的體積測量值比它的實際值要偏�。ㄟx填“偏大”或“偏小”），原因是燒杯中的液體倒不干凈．
（3）他們對測量方法進行修正后，測出了幾組實驗數(shù)據(jù)，并根據(jù)測量結(jié)果作出圖象2，請計算出該液體的密度為0.8×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）天平使用前要放在水平臺上，將游碼歸零，然后調(diào)節(jié)平衡螺母，使天平平衡．根據(jù)圖示托盤天平中砝碼的質(zhì)量，和游碼所對的刻度值可以知道物體的質(zhì)量．
（2）利用圖示量筒的液面位置可以得到液體的體積，分析體積測量值的變化時要從其操作過程中進行分析．
（3）明確圖象橫、縱坐標(biāo)表示的物理量，結(jié)合密度的計算公式ρ=$\frac{m}{V}$就可以計算出液體的密度．

解答 解：
（1）把天平放在水平臺上，發(fā)現(xiàn)指針偏右，此時應(yīng)將游碼歸零，調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡．
如圖所示，砝碼總質(zhì)量為5g+20g+20g=45g，游碼所對的刻度值為4g，因此燒杯和液體的質(zhì)量為45g+4g=49g；
（2）由圖乙可知，量筒中液面所對的刻度值為30mL，即該液體的體積為30mL；
由于將液體從燒杯倒入量筒的過程中，總有少部分液體吸附在燒杯壁上，沒有全部倒入量筒中，所以導(dǎo)致了測量值偏�。�
（3）由圖象可知，當(dāng)燒杯中沒有液體時，燒杯的質(zhì)量為25g；當(dāng)燒杯中液體的體積為25ml時，燒杯和液體的總質(zhì)量為45g，由此可知燒杯中液體的質(zhì)量m=45g-25g=20g．
液體的密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{20g}{25c{m}^{3}}$=0.8g/cm³=0.8×10³kg/m³．
故答案為：
（1）將游碼歸零，調(diào)節(jié)平衡螺母；49；
（2）30；偏��；燒杯中的液體倒不干凈；
（3）0.8×10³．

點評 本題中提供的方法測量液體的體積偏小，導(dǎo)致實驗出現(xiàn)誤差，改進后的方法是：
（1）用天平測出燒杯和液體的總質(zhì)量m₁；
（2）將燒杯中的液體倒入量筒中一部分，記下液面的位置為V；
（3）用天平測出剩余的液體和燒杯的總質(zhì)量m₂，則液體的密度為ρ=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{V}$．