Question

15．在探究質量與體積的關系時，小明找來大小不同的塑料塊和某種液體做實驗

（1）圖甲是小明在水平桌面上使用托盤天平的情景，他的錯誤是測量時調平衡螺母．
（2）改正錯誤后，小明正確操作，根據數據畫出了塑料塊和液體質量隨體積變化的圖象，如圖乙所示．
①分析圖象可知：同種物質的不同物體，其質量與體積的比值相同（選填“相同”或“不同），物理學中將質量與體積的比值定義為密度，塑料的密度為1.2g/cm³．
②往燒杯內倒入10cm³的液體，用天平稱出燒杯和液體的總質量，天平平衡時，右盤中砝碼的質量及游碼的位置如圖丙所示，則燒杯和液體的總質量為39.4g，若燒杯內液體的體積為15cm³，則燒杯和液體的總質量應為43.4g．

Answer 1

分析 解答此題從以下知識點入手：
（1）天平的正確使用方法：
一放：將托盤天平放置在水平桌面上，將游碼撥至標尺左端零刻度線上；
二調：調節(jié)橫梁左右兩端的平衡螺母，使橫梁平衡，此時指針恰好指在分度盤的中央或左右擺幅度相等；
三稱：左物右碼，用鑷子向右盤中加減砝碼，當加減最小砝碼橫梁還不平衡時，調節(jié)游碼在標尺上的位置，使天平再次平衡；
四記：物體的質量等于右盤中砝碼的質量與標尺上游碼所對應的刻度值之和．
（2）①要先找出圖象中相等的量，然后在這個等量關系的條件下，去比較其它幾個物理量之間有什么關系，即可得出結論；
②根據圖象中液體的質量和體積，利用密度計算公式計算出液體的密度的大��；然后計算10cm³液體的總質量；由此可求得燒杯的質量；
由m=ρV可求得15cm³液體的質量，再加上燒杯的質量即為15cm³燒杯內液體的總質量．

解答 解：（1）天平正確的調節(jié)方法是：將托盤天平放置在水平桌面上，將游碼撥至標尺左端零刻度線上；調節(jié)橫梁左右兩端的平衡螺母，使橫梁平衡；小明錯誤的在稱量時調節(jié)平衡螺母；
（2）①由圖象可知，塑料（或液體）的質量和體積成正比，說明同種物質的質量與體積的比值相同；
塑料的質量為30g時，對應的體積為25cm³，其密度ρ_塑料=$\frac{m}{V}$=$\frac{30g}{25c{m}^{3}}$=1.2g/cm³=1.2×10³kg/m³；
②燒杯和10cm³液體的總質量m_總=20g+10g+5g+4.4g=39.4g；
由圖象可知，液體質量為20g時，體積為25cm³，液體的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{20g}{25c{m}^{3}}$=0.8g/cm³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，10cm³液體的質量為：m_液=ρV₁=0.8g/cm³×10cm³=8g，
則燒杯的質量m_燒杯=m_總-m_液1=39.4g-8g=31.4g，
由ρ=$\frac{m}{V}$可知，同種液體密度相同，15cm³液體的質量m_液2=ρV₂=0.8g/cm³×15cm³=12g，
15cm³液體和燒杯的質量${m}_{總}^{′}$=m_燒杯+m_液2=31.4g+12g=43.4g．
故答案為：（1）測量時調平衡螺母；（2）①相同；1.2g/cm³；②39.4；43.4．

點評 本題考查的知識點較多，綜合性強；熟練掌握天平的使用方法、密度公式和密度的測量方法是解題的關鍵．