Question

（2011?撫順）椰汁是同學們非常喜歡的一種飲料，在學習了密度知識以后，小娜拿著一盒椰汁飲料想測量它的密度．她來到物理實驗室，利用天平和砝碼、量筒、椰汁進行了如下實驗：
（1）①把天平放在水平臺上，將游碼放在標尺左端

零刻度線

處，此時天平的指針靜止在如圖甲所示的位置，應向

右

（填“左”或“右”）調節平衡螺母，使橫梁平衡．
②用天平測出椰汁的和盒的總質量為128g，將適量椰汁倒入量筒中，如圖乙所示，則量筒內椰汁的體積為

60

cm³．
③再用天平測出剩余椰汁和盒的總質量砝碼的質量和游碼在標尺上的位置如圖丙所示，則剩余椰汁和盒的總質量為

67.4

g，量筒中椰汁的質量為

60.6

g．
④經計算可知椰汁的密度為

1.01

g/cm³．

（2）暑假時爸爸給小娜帶回來一個椰子，小娜感覺椰汁十分可口，她想這椰汁與她所喝的飲料椰汁密度是否相同呢？于是，她找來了兩個量筒、足夠的水、盆、剪刀、一個空的椰汁飲料盒和記號筆，測出了椰汁的密度．實驗過程如下，請你幫她補充完整．
①用剪刀將飲料盒的上端剪開，裝入適量的椰汁，放入水盆中使其豎直漂浮，并用記號筆在盒上作出水面位置的標記．
②將盒中的椰汁全部倒入量筒，測出其體積為V₁．
③向盒中裝水，放入水盆中使其豎起漂浮，調節盒中水的質量直到盆中水面

達到標記處

．
④

將盒中的水全部倒入量筒測出其體積為V₂

．
⑤椰汁密度的表達式為ρ_椰汁=

V2ρ水

V1

（用物理量的符號表示）．

Answer 1

分析：（1）天平的調節和讀數、量筒的讀數都有相應的規則要求，對照要求可得出相應的答案，利用密度的公式進行計算可椰汁的密度；
（2）這種測量方法的難點在于沒有天平，無法測量液體的質量，實驗設計中，主要采取了等效替代的方法，借助浮力的知識，用排開水的質量替代椰汁的質量，并最終利用公式表示出椰汁的密度．

解答：解：（1）①調節天平前應先將游碼移至標尺的零刻度線處，圖甲中指針偏左，說明左側質量偏大，應向右移動平衡螺母；
②讀圖可知，圖乙中量筒的示數為60cm³；
③讀圖丙可知，剩余椰汁和盒的總質量為50g+10g+5g+2.4g=67.4g，量筒中椰汁的質量=128g-67.4g=60.6g；
④椰汁的密度ρ=

m

V

=

60.6g

60cm3

=1.01g/cm³；
（2）③盒中裝入水，調節至分盆中水面達到先前標記的位置時，說明此時兩次的排水質量相同，也就是盒中水的質量與先前盒中椰汁的質量相同；
④再用量筒量出盒中這部分水的體積，就可以利用公式計算出水的質量了，也就可以得出椰汁的質量；
⑤椰汁密度的表達式ρ_椰汁=

m椰汁

V1

=

m水

V1

=

V2ρ水

V1

．
故答案為：（1）①零刻度線，右；②60；③67.4，60.6；④1.01．
（2）③達到標記處；④將盒中的水全部倒入量筒測出其體積為V₂；⑤

V2ρ水

V1

．

點評：兩個實驗都是測量椰汁的密度，不同的是第一個方案是實驗室中最常用的基本方案，利用了天平與量筒來進行測量，是我們應該掌握的基本要求，而第二個方案而是在沒有量筒的情況下，借助等效替代的方法，利用水的密度和浮力的知識，巧妙求出椰汁的質量，進而求出密度的方法，值得我們借鑒．