測量液體密度實驗解讀

例 【實驗名稱】測量鹽水的密度。

【實驗器材】天平、量筒、燒杯、待測鹽水。

【實驗步驟】

（1）在實驗室，小明把天平放在 工作臺上，將游碼歸零，發現指針偏向分度盤的左側，此時應將平衡螺母向 （選填“左”或“右”）調節，使天平橫梁水平平衡。

（2）接下來進行了以下四步操作，如圖1所示，其中有一步是多余的，這一步是 。

A.用天平測出空燒杯的質量

B.將部分鹽水倒入燒杯中，用天平測出燒杯和鹽水的總質量

C.將燒杯中鹽水的一部分倒入量筒，測出這部分鹽水的體積

D.用天平測出燒杯和剩余鹽水的總質量

（3）由圖1可知量筒中鹽水的密度為 g/cm3。（結果保留兩位小數）

（4）若步驟C中有部分鹽水掛在量筒壁上，則會使測得的鹽水密度偏 。實驗后，小明發現所使用的20 g的砝碼生銹了，那么他所測量的鹽水密度將比實際鹽水的密度 （選填“偏大”“偏小”或“無影響”）。

解析：（1）天平要放在水平工作臺上，指針偏左，應向右調節平衡螺母，直到指針在分度盤的中央。

（2）實驗中只要能夠測出量筒中液體的質量和體積就能計算出液體的密度，不需要測量空燒杯的質量。

（3）用天平測量物體質量時，物體的質量等于砝碼總質量加上游碼所對的刻度；量筒中鹽水的質量為圖B中燒杯和鹽水的總質量減去圖D中燒杯和剩余鹽水的質量，即m = 82 g - 38 g = 44 g。讀出鹽水的體積為38 mL，利用ρ = [mV]得到鹽水的密度ρ = [mV] = [44 g38 cm3] = 1.16 g/cm3。

（4）若步驟C中有部分鹽水掛在量筒壁上，則會使體積偏小，由于質量測量準確，所以根據ρ = [mV]得到的鹽水的密度會偏大；由于B和D兩次測量質量時都使用了20 g的砝碼，求量筒中鹽水質量時需要作差，20 g砝碼都減掉了，所以對測量的質量沒有影響。

答案：（1）水平 右 （2）A （3）1.16 （4）大 無影響

拓展訓練

1. 小明和小華用托盤天平和量筒測量某品牌牛奶的密度。

（1）小明在調節天平時，將游碼歸零后，發現指針在如圖2甲所示的①、②兩位置間來回擺動，此時他可將左側的平衡螺母向 調，使天平平衡。

<E：＼未做件＼初中生學習指導·中考版202411＼11期pb＼CZ24-24-3.psd>[50][40][30][20][10][mL]<E：＼未做件＼初中生學習指導·中考版202411＼11期pb＼CZ24-24-3.psd>[①][②]<E：＼未做件＼初中生學習指導·中考版202411＼11期pb＼CZ24-24-3.psd>[50 g][20 g][10 g][0][1][2][3][4][5][g] <E：＼未做件＼初中生學習指導·中考版202411＼11期pb＼CZ24-24-4.psd>[80.0 g][100.0 g][31.0 g]

（2）測量步驟如下：

A.用天平測得空玻璃杯的質量為39 g；

B.將適量的牛奶倒入玻璃杯中，測得玻璃杯和牛奶的總質量為 g（如圖2乙）；

C.將玻璃杯中的牛奶全部倒入量筒中，測得量筒中牛奶的體積（如圖2丙）。

（3）用以上方法測出的牛奶的密度為 g/cm3。

（4）小華認為小明的測量值一定會 （選填“大于”或“小于”）真實值，而且測量誤差比較大，他建議將測量的順序調整為 ，可以減小誤差。

（5）小華和小明利用電子秤再次測量該牛奶密度，進行了以下實驗操作：

①取1Wp5511Un8oO3Jpqv6hK/s+yHSFjZnJbZ+VDT/o0boI=密度為8 g/cm3的合金塊，用電子秤測得其質量為80.0 g（如圖3甲）；

②將合金塊放入溢水杯中后向溢水杯中注滿牛奶，測得溢水杯、牛奶、合金塊的總質量為100.0 g（如圖3乙）；

③取出合金塊向溢水杯中補滿牛奶，測得溢水杯和牛奶的總質量為31.0 g（如圖3丙）。

根據以上數據，計算出牛奶的密度ρ = g/cm3。

2. 實驗小組的同學利用天平、量筒、燒杯和電子秤等器材測量不同物質的密度。

（1）用天平測量物體的質量時，要把天平放在 桌面上，移動游碼到標尺左端的 處，再調節橫梁兩端的 ，使橫梁在水平位置平衡。

（2）測量鹽水的密度時，有以下四個步驟：

①向燒杯中倒入適量鹽水，測出燒杯和鹽水的總質量m；

②將燒杯中的鹽水倒入量筒（燒杯內有殘留），測出鹽水的體積V；

③接下來的操作是 （選填“直接”或“擦干殘留鹽水后”）測量燒杯的質量m1；

④鹽水密度的表達式 （用上述測量的物理量符號表示）。

（3）小組成員進行交流時，總結了上述實驗過程中需要注意的事項，你認為必要的是 （多選）。

A.天平應水平放置

B.量筒讀數時視線應與液面相平

C.裝入鹽水前應測量空燒杯的質量

D.應將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中

（4）第二組同學用天平設計了一架測量鹽水密度的密度秤：用兩個相同的柱形的塑料容器，分別取20 mL的水和鹽水裝入其中，放在天平兩邊的托盤上（天平已調節平衡，游碼歸零），僅通過調節游碼使天平再次平衡，然后根據游碼位置就能知道鹽水密度。

①這架測量鹽水的密度秤，使用時天平左盤容器中應該倒入液體 （選填“水”或“鹽水”）。

②這架測量鹽水的密度秤，若使用時，天平如圖4所示，則鹽水密度是

g/cm3，這個密度秤的最大測量值為 g/cm3。

答案：1. （1）左 （2）82.2 （3）1.08 （4）大于 BCA （5）1.1

2. （1）水平 零刻度線 平衡螺母 （2）③直接 ④ρ = [m-m1V] （3）AB

（4）①鹽水 ②1.15 1.25

（作者單位：本溪市第十二中學）