实验探究题 · 第3节 测量液体和固体的密度

实验探究题中等
盐水选种是中国古代劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法。用这种方法选种,要掌握好盐水的密度。为了测量盐水密度,小李同学进行了如下实验:
题目配图
(1) 他将天平放在水平桌面上,游码移至标尺的________处,然后观察到指针偏向分度盘中线的左侧,应将平衡螺母向________(选填 “左” 或 “右”)调节,使天平平衡。
答案:零刻度线;右
(2) 在烧杯中装入适量盐水,用天平测量出烧杯和盐水的总质量 m1=101.8g;再将部分盐水倒入量筒(如图甲),量筒中盐水体积 V=________mL。
答案:40
(3) 用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量 m2,再次将天平调节平衡时,观察到盘中砝码和游码位置如图乙所示,m2=________g。
答案:54.2
(4) 根据测量的数据计算出盐水的密度为 ρ=_____________g/cm3。
答案:1.19
(5) 若将烧杯中的盐水倒入量筒时,有部分盐水溅到了量筒的侧壁上,会导致所测盐水密度与真实值相比___________(选填 “偏大”“偏小” 或 “不变”)。
答案:偏大
(6) 在没有量筒的情况下,小高利用家中的电子秤和一个玻璃瓶也测出了盐水的密度。他设计的实验步骤如下: ①用电子秤测出空玻璃瓶的质量 m1; ②在玻璃瓶中装满水,用电子秤测出玻璃瓶和水的总质量 m2; ③将水倒掉,并擦干玻璃瓶。在玻璃瓶中再次装满盐水,用电子秤测出玻璃瓶和盐水的总质量 m3; ④所测盐水的密度为 ρ=________(用 m1、m2、m3、ρ水表示)。
答案:(m3−m1)/(m2−m1)ρ水
答案:(1) 零刻度线;右;(2) 40;(3) 54.2;(4) 1.19;(5) 偏大;(6) (m3−m1)/(m2−m1)ρ水
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(1)天平使用前,将天平放在水平工作台上,把游码移到标尺的零刻度处,指针偏向分度盘中央刻线的左侧,说明天平左侧偏重,应将平衡螺母向右端移动,使指针指在分度盘的中央。 (2)如图甲所示,量筒的分度值为 2mL,读数为 40mL,则量筒中盐水的体积 V=40mL=40cm3。 (3)标尺的分度值为 0.2g,剩余盐水和烧杯的总质量 m2=20g+20g+10g+4.2g=54.2g。 (4)量筒中盐水的质量 m=m1−m2=101.8g−54.2g=47.6g,则液体的密度 ρ=m/V = 47.6g/40cm3=1.19g/cm3。 (5)若将烧杯中的盐水倒入量筒时,有部分盐水溅到了量筒的侧壁上,由于量筒壁上有液体残留,使测出的液体的体积偏小,而所测质量是准确的,由 ρ=m/V 可知,所测盐水密度与真实值相比偏大。 【拓展】由①②可得,玻璃瓶中水的质量为 m水=m2−m1,则水的体积为 V水=m水/ρ水=(m2−m1)/ρ水。 由①③可得,玻璃瓶中盐水的质量 m盐水=m3−m1。 盐水的体积:V盐水=V水=(m2−m1)/ρ水。 则盐水的密度为 ρ=m盐水/V盐水=(m3−m1)/[(m2−m1)/ρ水]=(m3−m1)/(m2−m1)ρ水。

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