Question

【題目】小明想要知道豆漿的密度大小，于是他進行了如下操作：

（1）將托盤天平放在水平桌面上，游碼置于標尺的零刻度處，調節天平橫梁平衡時，出現了如圖所示的現象，他應該向______（選填“左”或“右”）調節平衡螺母，使橫梁平衡；

（2）用托盤天平測出空燒杯的質量m0；

（3）把豆漿倒入燒杯中，用托盤天平測出燒杯和豆漿的總質量m1，則倒入燒杯中的豆漿質量為_______

（用測得的物理量表示）；

（4）將燒杯中的豆漿全部倒入量筒，讀出量筒中豆漿的體積V，由此得知豆漿的密度為_______（用測得的物理量表示）；

（5）實驗過程中，若只有天平、燒杯和水，請你幫助小明設計一個測量豆漿密度的實驗，要求寫出需要測量的物理量及計算豆漿密度的表達式（用字母表示）．

實驗步驟：_____________；

計算豆漿密度的表達式:_____________________．

Answer 1

【答案】（1）右；（3）m1-m0；（4）（m1m0）/V；（5）①用天平測出空燒杯的質量m1；②在燒杯內裝入一定量的水，并在水面的位置做一個標記，用天平測出水和燒杯的總質量m2；③倒出水，再將豆漿倒入燒杯，至先前的標記處，用天平測出豆漿和燒杯的總質量m3．豆漿密度的表達式：ρ=[（m3-m1）ρ水]/（m2-m1）．

【解析】

試題分析：（1）調節天平橫梁平衡時，左偏右調，由圖知指針向左偏，所以應該向右移動平衡螺母；（2）用托盤天平測出空燒杯的質量m0；（3）又測出豆漿與燒杯的質量m1，則倒入燒杯中的豆漿質量為m1-m0；

（4）測得量筒中豆漿的體積為V，則豆漿的密度為ρ=（m1m0）/V，（5）沒有量筒，無法直接測量液體的體積，因此，需使用等效替代的方法，用等體積的水來替代等體積的豆漿，實驗步驟：①用天平測出空燒杯的質量m1；②在燒杯內裝入一定量的水，并在水面的位置做一個標記，用天平測出水和燒杯的總質量m2；③倒出水，再將豆漿倒入燒杯，至先前的標記處，用天平測出豆漿和燒杯的總質量m3．豆漿密度表達式的推導過程：根據步驟①②可得水的質量為m2-m1，則水的體積為V水=（m2m1）/ρ水；根據步驟①③可得豆漿的質量為m3-m1，根據步驟②③可知，豆漿的體積和水的體積相同，所以豆漿密度的表達式：ρ=m/V=[（m3-m1）ρ水]/（m2-m1）。