典例1 学习了天平的使用后,小科做了使用天平测量盐水质量的实验。

(1)把天平放在水平桌面上,并进行调平,如图甲所示,小科在操作上存在错误,你认为错误之处是
(2)改正错误后,用天平测出空烧杯的质量为50.0g。
(3)向烧杯内倒入适量的盐水,并把烧杯放入左盘,向右盘添加砝码,当加入最小的砝码时指针向右偏,接下来的正确操作是
(4)天平右盘砝码及游码所在位置如图乙所示,则被测盐水的质量为
(1)把天平放在水平桌面上,并进行调平,如图甲所示,小科在操作上存在错误,你认为错误之处是
调节平衡螺母前游码未归零
。(2)改正错误后,用天平测出空烧杯的质量为50.0g。
(3)向烧杯内倒入适量的盐水,并把烧杯放入左盘,向右盘添加砝码,当加入最小的砝码时指针向右偏,接下来的正确操作是
取下最小砝码,移动游码
。(4)天平右盘砝码及游码所在位置如图乙所示,则被测盐水的质量为
32.0
g。答案
(1)调节平衡螺母前游码未归零;(3)取下最小砝码,移动游码;(4)32.0
解析
(1)调节平衡螺母前未将游码移至标尺左端零刻度线处;(3)取下最小砝码,向右移动游码;(4)右盘砝码总质量为50g+20g+10g=80g,游码示数为2g,盐水和烧杯总质量为80g+2g=82g,盐水质量=82g-50.0g=32.0g。
变式1 使用天平称量物体的质量:

(1)在用托盘天平称量前,放在水平桌面上的天平情况如图所示,要使横梁平衡,应进行的操作是
(2)某同学要称量20.5g食盐,操作方法如下:
①在左盘添加食盐至指针指向分度盘中央刻度线;
②将天平放在水平桌面上并调节天平平衡;
③取20g砝码放右盘;
④移动游码到0.5g处。
其合理的顺序是
(3)某同学在上述称量时使用了生锈的砝码,这样称取的食盐质量比应称量的
(4)另有一物体的实际质量是20.5g,某同学粗心,将物体放在右盘,而砝码放在了左盘,天平平衡时,她读到的质量为
(1)在用托盘天平称量前,放在水平桌面上的天平情况如图所示,要使横梁平衡,应进行的操作是
将游码移至标尺左端零刻度线处,调节平衡螺母使横梁平衡
。(2)某同学要称量20.5g食盐,操作方法如下:
①在左盘添加食盐至指针指向分度盘中央刻度线;
②将天平放在水平桌面上并调节天平平衡;
③取20g砝码放右盘;
④移动游码到0.5g处。
其合理的顺序是
②③④①
(填序号)。(3)某同学在上述称量时使用了生锈的砝码,这样称取的食盐质量比应称量的
偏小
(选填“偏大”或“偏小”)。(4)另有一物体的实际质量是20.5g,某同学粗心,将物体放在右盘,而砝码放在了左盘,天平平衡时,她读到的质量为
21.5g
(提示:5g以下使用游码)。答案
(1)将游码移至标尺左端零刻度线处,调节平衡螺母使横梁平衡;(2)②③④①;(3)偏小;(4)21.5g
解析
(1)托盘天平使用前需将游码移至标尺左端零刻度线处,再调节平衡螺母使横梁平衡。
(2)称量步骤为:先将天平放水平桌面并调平(②),再放20g砝码(③),移动游码至0.5g(④),最后左盘加食盐至平衡(①),顺序为②③④①。
(3)生锈砝码质量变大,称量时需砝码标示质量偏小,故称取食盐质量偏小。
(4)左码右物时,砝码质量=物体质量+游码质量,物体实际20.5g,5g以下用游码则游码0.5g,砝码质量=20.5g+0.5g=21g,读数=砝码+游码=21g+0.5g=21.5g。
(2)称量步骤为:先将天平放水平桌面并调平(②),再放20g砝码(③),移动游码至0.5g(④),最后左盘加食盐至平衡(①),顺序为②③④①。
(3)生锈砝码质量变大,称量时需砝码标示质量偏小,故称取食盐质量偏小。
(4)左码右物时,砝码质量=物体质量+游码质量,物体实际20.5g,5g以下用游码则游码0.5g,砝码质量=20.5g+0.5g=21g,读数=砝码+游码=21g+0.5g=21.5g。
典例2 有一瓶纯净水,其净含量为550mL。装有液态水时瓶底是向里凹的,放入冰箱待水结冰后瓶底就凸了出来。(已知$\rho_{冰}=0.9×10^{3}kg/m^{3}$)
(1)计算这瓶水的质量是多少克?
(2)这瓶水结冰后的体积变为多少立方厘米(结果保留一位小数)?
(3)请解释为什么玻璃瓶装的饮品不宜放入冰箱冷冻室?
(1)计算这瓶水的质量是多少克?
(2)这瓶水结冰后的体积变为多少立方厘米(结果保留一位小数)?
(3)请解释为什么玻璃瓶装的饮品不宜放入冰箱冷冻室?
答案
(1)(此处虽非选择但按要求格式)550;
(2)611.1;
(3)(题目无选择选项,按题不填) 整体答案按要求应分别作答,此处按题目序列出答案无A等选项内容。 (针对本题三问答案分别为550;611.1;见解析(3)中解释 )
(2)611.1;
(3)(题目无选择选项,按题不填) 整体答案按要求应分别作答,此处按题目序列出答案无A等选项内容。 (针对本题三问答案分别为550;611.1;见解析(3)中解释 )
解析
(1)已知水的体积$V_{水} = 550mL = 550cm^{3}$,水的密度$\rho_{水}=1g/cm^{3}$,根据公式$m = \rho V$,可得这瓶水的质量$m_{水}=\rho_{水}V_{水}=1g/cm^{3}×550cm^{3}=550g$。
(2)水结冰后质量不变,即$m_{冰}=m_{水}=550g$,冰的密度$\rho_{冰}=0.9g/cm^{3}$,根据公式$V=\frac{m}{\rho}$,可得冰的体积$V_{冰}=\frac{m_{冰}}{\rho_{冰}}=\frac{550g}{0.9g/cm^{3}}\approx611.1cm^{3}$。
(3)水结冰后质量不变,密度变小,根据$V = \frac{m}{\rho}$可知体积变大,所以会将玻璃瓶胀破。
(2)水结冰后质量不变,即$m_{冰}=m_{水}=550g$,冰的密度$\rho_{冰}=0.9g/cm^{3}$,根据公式$V=\frac{m}{\rho}$,可得冰的体积$V_{冰}=\frac{m_{冰}}{\rho_{冰}}=\frac{550g}{0.9g/cm^{3}}\approx611.1cm^{3}$。
(3)水结冰后质量不变,密度变小,根据$V = \frac{m}{\rho}$可知体积变大,所以会将玻璃瓶胀破。
变式2-1 如图所示,某同学用家用电子秤、玻璃杯、注射器等器材进行测量酒精密度的实验。

(1)给玻璃杯中倒入适量酒精,测得玻璃杯和酒精的总质量为109.4g;用注射器从玻璃杯中抽取部分酒精,剩余酒精和玻璃杯的总质量为92.2g,请计算出酒精的密度。
(2)测量结束后,该同学发现电子秤显示的剩余酒精和玻璃杯的总质量减少了一些,原因是
(3)测量过程中闻到浓烈的酒精气味的原因是
(1)给玻璃杯中倒入适量酒精,测得玻璃杯和酒精的总质量为109.4g;用注射器从玻璃杯中抽取部分酒精,剩余酒精和玻璃杯的总质量为92.2g,请计算出酒精的密度。
(2)测量结束后,该同学发现电子秤显示的剩余酒精和玻璃杯的总质量减少了一些,原因是
酒精挥发
。(3)测量过程中闻到浓烈的酒精气味的原因是
酒精分子在不停地做无规则运动
。答案
(1) $0.86 \mathrm{g/cm}^3 $
(2) 酒精挥发
(3) 酒精分子在不停地做无规则运动
(2) 酒精挥发
(3) 酒精分子在不停地做无规则运动
解析
(1) 根据题目给出的数据,玻璃杯和酒精的初始总质量为109.4克,抽取部分酒精后,剩余酒精和玻璃杯的总质量为92.2克。因此,抽取的酒精质量为:
$109.4 \mathrm{g} - 92.2 \mathrm{g} = 17.2 \mathrm{g} $
从图中可以看出,注射器中抽取的酒精体积为20毫升(即20立方厘米)。
酒精的密度计算公式为:
$ \mathrm{密度} = \frac{\mathrm{质量}}{\mathrm{体积}} $
代入数据:
$ \mathrm{密度} = \frac{17.2 \mathrm{g}}{20 \mathrm{cm}^3} = 0.86 \mathrm{g/cm}^3 $
(2) 由于酒精具有挥发性,在测量过程中,部分酒精挥发到空气中,导致电子秤显示的剩余酒精和玻璃杯的总质量减少了一些。
(3) 在测量过程中闻到浓烈的酒精气味,是因为酒精分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中。
$109.4 \mathrm{g} - 92.2 \mathrm{g} = 17.2 \mathrm{g} $
从图中可以看出,注射器中抽取的酒精体积为20毫升(即20立方厘米)。
酒精的密度计算公式为:
$ \mathrm{密度} = \frac{\mathrm{质量}}{\mathrm{体积}} $
代入数据:
$ \mathrm{密度} = \frac{17.2 \mathrm{g}}{20 \mathrm{cm}^3} = 0.86 \mathrm{g/cm}^3 $
(2) 由于酒精具有挥发性,在测量过程中,部分酒精挥发到空气中,导致电子秤显示的剩余酒精和玻璃杯的总质量减少了一些。
(3) 在测量过程中闻到浓烈的酒精气味,是因为酒精分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中。
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