小永想利用天平、量筒和烧杯等器材测量家里牛奶的密度,从而判断钙含量是否合格。

(1) 天平调平衡后,将适量的牛奶倒入烧杯中,并用天平测量烧杯和牛奶的总质量,通过加减砝码的一番操作,当小永将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针如图甲所示,接下来他应该______;
A.向左调节平衡螺母 B.移动游码 C.取下最小的砝码后移动游码
答案:C
(2) 测出烧杯和牛奶的总质量为 96g 后,将烧杯中的一部分牛奶倒入量筒,液面位置如图乙所示,则量筒中牛奶的体积为______cm3;
答案:20
(3) 测量烧杯和剩余牛奶的总质量,天平横梁平衡时如图丙所示,则烧杯和剩余牛奶的总质量为______g;
答案:72
(4) 测量的牛奶密度为______kg/m3;
答案:1.2×103
(5) 在向量筒倒入牛奶时,小永发现量筒的内侧壁上粘有牛奶,则测出的牛奶密度会______(选填 “偏大”、“偏小” 或 “不变”);
答案:偏大
(6) 完成实验后,不慎碰坏了量筒,爱动脑筋的小永利用天平、水(水的密度用 ρ水表示)、烧杯也能测出牛奶的密度,请你帮助小永把操作过程补充完整:
①用天平测出空烧杯的质量 m0;
②用天平测出________;
③用天平测出________;写出牛奶的密度表达式 ρ牛奶=________(ρ水用字母表示)。
答案:杯和水的质量 m1,并用标记笔在液面处做标记;将牛奶倒入烧杯中标记处时烧杯和牛奶的质量 m2;(m2−m0)/(m1−m0)ρ水
答案:(1) C;(2) 20;(3) 72;(4) 1.2×103;(5) 偏大;(6) 杯和水的质量 m1,并用标记笔在液面处做标记;将牛奶倒入烧杯中标记处时烧杯和牛奶的质量 m2;(m2−m0)/(m1−m0)ρ水
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(1)天平在测量质量时,调平后不能再调节平衡螺母。观察甲图,当把砝码盒中最小砝码放入右盘后,横梁指针偏向分度盘右侧,这意味着右盘砝码质量偏大。若直接移动游码,右盘质量会更大,无法使天平平衡。所以应先取下最小砝码,然后向右移动游码,让天平水平平衡,故 C 符合题意。
(2)看到乙图,量筒的分度值为 1mL,液面凹液面最低处与 20mL 刻度线对齐,由于 1mL=1cm3,所以量筒中牛奶的体积 V=20cm3。
(3)从丙图可知,天平右盘中砝码质量为 50g+20g=70g,游码标尺的分度值是 0.2g,游码对应的刻度值 2g,那么烧杯和剩余牛奶的总质量 m=50g+20g+2g=72g。
(4)已知一开始烧杯和牛奶总质量为 96g,后来烧杯和剩余牛奶总质量为 72g,则倒入量筒中牛奶的质量 m'=96g−72g=24g。
则牛奶的密度为 ρ=m/V = 24g/20cm3=1.2g/cm3=1.2×103kg/m3。
(5)若向量筒倒入牛奶时量筒内侧壁粘有牛奶,会导致测量的牛奶体积 V 偏小,而质量 m 测量不受影响。在计算密度时,分母变小,分子不变,那么计算出的密度值就会偏大。
(6)烧杯装水时烧杯和水的总质量 m1,并用标记笔在液面处做标记。
牛奶倒入烧杯中标记处时烧杯和牛奶的质量 m2。
水和牛奶的体积相同,即 V水=V牛奶,即 (m1−m0)/ρ水=(m2−m0)/ρ牛奶
则 ρ牛奶=(m2−m0)/(m1−m0)ρ水。