Question

【題目】小陸同學在實驗室測量酸奶的密度．他準備了量筒（圖A）和天平．
（1）將天平放在桌面上，把游碼移至標尺左端“0”刻度線處，發現指針指在分度盤的左側，應將平衡螺母向調，使天平橫梁平衡．
（2）他先將燒杯中的酸奶倒入量筒中，由于酸奶比較粘稠且不透明，容易粘在筒壁上，到了第二天才能看清楚液面，則讀數時視線應該沿著方向（選填“甲”、“乙”或“丙”），則量筒中酸奶的體積是ml，小陸覺得這樣太浪費時間了，不利于快速實驗．于是他改進實驗方案，先用天平測出空燒杯的質量m0=30g，接著將酸奶倒入燒杯，用天平測量燒杯和液體的總質量m1=g（天平平衡時的情景如圖B所示）．然后他找到了最大量程是5ml針筒（圖C），用針筒抽取體積V1=5ml酸奶，測量燒杯和剩余酸奶的總質量m2=57.5g；則酸奶的密度為kg/m3 ．
（3）同組的小昊同學在實驗中發現了一個“問題”，他發現5ml針筒的刻度線前的尖端還有一點小“空隙”，“空隙”里面也充滿了酸奶，這會導致測得的酸奶密度值與實際值有偏差；于是，小昊和小陸為減小誤差，采取了以下的操作：將抽滿5ml酸奶的針筒中的一部分酸奶返回燒杯，測量此時燒杯和酸奶的總質量m3 ， 記下針筒內剩余酸奶體積V2 ， 則酸奶密度表達式：ρ= ． （請用字母m和V及相應下標表示ρ）

Answer 1

【答案】
（1）水平；右
（2）乙；29；63；1.1×103
（3）
【解析】解：（1）將天平放在水平桌面上；測量前調節天平平衡時，把游碼移至標尺左端0刻度線處，發現指針指在分度盤的左側，應將平衡螺母向右調，使天平橫梁平衡．（2）讀取量筒中液體體積時，視線要與液面最凹處相平，所以乙圖的讀數方法正確，甲圖中俯視的讀法造成讀數偏大，丙圖中仰視的讀法造成讀數偏小； 由圖乙可知，標尺的分度值為0.2g，
燒杯和酸奶的總質量：m1=50g+10g+3g=63g，
由圖甲可知，量筒的分度值為1mL，酸奶的體積V=29mL=29cm3 ．
用針筒抽取的酸奶質量：m=m1﹣m2=63g﹣57.5g=5.5g，
用針筒抽取的酸奶V=5mL=5cm3 ，
則酸奶的密度：ρ= = =1.1g/cm3=1.1×103kg/m3 ． （3）由于針筒的刻度線前的尖端還是有一點小“空隙”，使得針筒內測量的酸奶體積偏小，由ρ= 可知，質量不變，體積偏小，密度會偏大；
為了減小實驗誤差，可采取剩余法測量酸奶的密度，將此時抽滿酸奶的針筒中的一部分酸奶返回燒杯，測量燒杯和剩余酸奶的總質量m3 ， 進而得出針筒內返回燒杯酸奶的質量，記下此時針筒內酸奶的體積V，得出返回燒杯內酸奶的體積，
根據密度公式求出酸奶密度表達式．
針筒內返回燒杯酸奶的質量：m′=m3﹣m2=m3﹣57.6g，
針筒內返回燒杯酸奶的體積：V′=5mL﹣V2 ，
則酸奶密度表達式：ρ酸奶= = 或ρ酸奶= = ．
故答案為：（1）水平；右；（2）乙；29；63；1.1×103；（3） ．
（1）將天平放在水平桌面上，測量前調節天平平衡時，把游碼移至標尺左端0刻度線處，平衡螺母應向指針偏離的相反方向調節；（2）根據圖甲讀出燒杯和酸奶的總質量等于砝碼總質量加上游碼在標尺上對應的刻度值；
在用量筒測量液體體積時，要注意讀數問題，視線要與液面的凹底相平，同時要注意量筒的單位和分度值；
用原來的總質量減去抽取后燒杯和剩余酸奶的總質量從而得到抽取酸奶的質量，根據ρ= 求出酸奶的密度；（3）根據操作過程分析測量的物理量，由于針筒的刻度線前的尖端還是有一點小“空隙”，造成所測體積偏小，從而計算出的密度偏大；
合理的實驗操作可以減小測量時的誤差，并使操作簡便，從這一角度分析步驟；
知道針筒中的一部分酸奶返回燒杯中時燒杯和剩余酸奶的總質量m3和用針筒抽取5mL酸奶時燒杯和剩余酸奶的總質量m2 ， 進而可以得出返回燒杯內酸奶的質量，
再記下此時針筒內酸奶的體積V可得出返回燒杯內酸奶的體積，然后根據密度公式得酸奶密度表達式．