Question

以下是小紅和小明測量海水密度的實驗過程．

（1）小明用已調節平衡的天平進行測量，操作情況如圖1所示，其中的兩處錯誤是：______，______．
（2）小紅的實驗步驟（順序已打亂）是：
A．將一部分海水倒入量筒中，記下量筒中海水的體積，如圖2甲所示．
B．取海水樣品倒入玻璃杯中，稱出海水與玻璃杯的總質量，如圖2乙所示．
C．稱出剩余海水與玻璃杯的總質量，如圖2丙所示．
D．利用測得的數據，求出海水樣品的密度．
實驗步驟的正確順序：______．
根據上述步驟的情況，將實驗數據填寫在表中．

量筒中海水的體積 V/cm3	玻璃杯和海水的質量 m1/g	剩余海水與玻璃杯的質量 m2/g	海水的密度 ρ/㎏?m-3
______	______	______	______

（3）圓圓同學在喝完一瓶飲料后，想到了一個問題：如何知道飲料瓶的容積多大？請說出你的辦法．______
（4）如圖3所示是一種磚的m-V圖象，根據圖象回答下列問題：

A．計算這種磚的密度是多少？______
B．這種磚是由密度為2.5g/cm³和1.0g/cm³的兩種材料混合制成的，若要制作500m³的這種磚，需要這兩種材料各多少立方米？______
（5）小明和同學們用塑料小桶分別裝滿了4種液體，用彈簧測力計稱出液體和小桶的總重力，記錄了下表中的數據．

液體種類	酒精	水	可樂	醬油
彈簧秤的示數（N）	2.6	2.8	3.0	3.2

①通過分析此表，他們推測液體密度與彈簧測力計示數之間有一定規律．如圖4中能正確反映這一規律的圖象是______．
②若可樂的密度為1.1g/cm³，根據上表中的數據可以推算出醬油的密度值是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）天平是精密的測量儀器，在使用時必須遵守固定的規則，如：要左物右碼放置、用鑷子夾取砝碼、使用前先調節等．
（2）實驗要準確測出海水的質量與體積，先求出燒杯及杯內海水的總質量m₁，把燒杯內部分海水倒入量筒測體積，再測燒杯及杯內海水的質量m₂，則m₂-m₁就是量筒內海水的質量，然后排列實驗步驟．
天平讀數時，物體質量等于砝碼質量加游碼質量；量筒讀數時，按照液面凹形的底部讀數；根據ρ=計算海水的密度．
（3）將飲料瓶裝滿水后，用量筒測量水的體積（飲料瓶的容積）．
（4）由圖象讀出某體積的質量，利用密度公式求磚的密度；設需要2.5g/cm³材料的體積為V₁，則另一種材料的體積為500cm₃-V₁，求出總質量，再除以總體積等于磚的密度，據此求出需要兩種材料的體積；
（5）題中給出的是總重力F與液體密度的圖象，對于不同的液體，在體積相同時，F與液體密度是一正比例函數；
利用水的密度和可樂的密度已知，參考圖表中的數值，可求出小桶的重力和容積．再求出醬油的重力，利用G=ρVg求醬油的密度．
解答：解：
（1）讀圖可知，操作中的錯誤有：①用手拿砝碼（應用鑷子夾取）；②物體和砝碼的位置放反了（應左物右碼）；
（2）測量鹽水的密度應準確測出鹽水的質量與體積，分析可知實驗步驟為：BACD；
如圖甲，量筒中海水的體積V=40cm³；
如圖乙，玻璃杯和海水的質量m₁=50g+20g+3.4g=73.4g；
如圖丙，剩余海水與玻璃杯的質量m₂=20g+5g+3.4g=28.4g；
因此量筒中海水的質量m=m₁-m₂=73.4g-28.4g=45g
∴海水的密度ρ===1.125g/cm³=1.125×10³kg/m³．
（3）將飲料瓶裝滿水后，把瓶中的水倒入量筒中測出水的體積就是飲料瓶的容積．
（4）由圖知，V=30cm₃時，m=60g，則磚的密度ρ===2g/cm³=2×10³kg/m³
設需要2.5g/cm³材料的體積為V₁，則另一種材料的體積為500cm₃-V₁，
磚的質量：m=ρ₁V₁+ρ₂（500m³-V₁）
磚的密度：
ρ====2g/cm³，
解得：
V₁≈333.3m³，V₂=166.7m³；
（5）①A、當F為零時，密度也為零，不符合題意；
B、因為小桶有重力，所以當沒有液體時，F應有示數，符合題意；
C、當液體密度有數值時，F也應該有示數，不能是零，所以也不能選；
故選B．
②設小桶體積為V，重力為G；
由圖表可得：ρ_水gV+G_桶=2.8N
ρ_可樂gV+G_桶=3.0N
由以上兩式可求得小桶的重力：G_桶=1.8N，V=0.0001m³，
醬油的重力：
G_醬油=3.2N-1.8N=1.4N，
醬油的密度：
ρ_醬油===1.4×10³kg/m³．
故答案為：（1）用手拿砝碼；物體和砝碼的位置放反了；
（2）B A C D；

量筒中海水的體積 V/cm3	玻璃杯和海水的質量 m1/g	剩余海水與玻璃杯的質量 m2/g	海水的密度 ρ/㎏?m-3
40	73.4	28.4	1.125×103

（3）將飲料瓶裝滿水后，把瓶中的水倒入量筒中測出水的體積就是飲料瓶的容積．
（4）2×10³kg/m³，333.3m³，166.7m³；
（5）①B；②1.4×10³kg/m³
點評：利用坐標圖象反應物理量的關系比較抽象，學生不易理解，必須有較好的數學基礎才行；
再有利用聯立方程解題也有一定的難度，此題屬于難題．