Question

（2011?撫順）椰汁是同學們非常喜歡的一種飲料，在學習了密度知識以后，小娜拿著一盒椰汁飲料想測量它的密度．她來到物理實驗室，利用天平和砝碼、量筒、椰汁進行了如下實驗：
（1）①把天平放在水平臺上，將游碼放在標尺左端

零刻度線

處，此時天平的指針靜止在如圖甲所示的位置，應向

右

（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母，使橫梁平衡．
②用天平測出椰汁的和盒的總質(zhì)量為128g，將適量椰汁倒入量筒中，如圖乙所示，則量筒內(nèi)椰汁的體積為

60

cm³．
③再用天平測出剩余椰汁和盒的總質(zhì)量砝碼的質(zhì)量和游碼在標尺上的位置如圖丙所示，則剩余椰汁和盒的總質(zhì)量為

67.4

g，量筒中椰汁的質(zhì)量為

60.6

g．
④經(jīng)計算可知椰汁的密度為

1.01

g/cm³．

（2）暑假時爸爸給小娜帶回來一個椰子，小娜感覺椰汁十分可口，她想這椰汁與她所喝的飲料椰汁密度是否相同呢？于是，她找來了兩個量筒、足夠的水、盆、剪刀、一個空的椰汁飲料盒和記號筆，測出了椰汁的密度．實驗過程如下，請你幫她補充完整．
①用剪刀將飲料盒的上端剪開，裝入適量的椰汁，放入水盆中使其豎直漂浮，并用記號筆在盒上作出水面位置的標記．
②將盒中的椰汁全部倒入量筒，測出其體積為V₁．
③向盒中裝水，放入水盆中使其豎起漂浮，調(diào)節(jié)盒中水的質(zhì)量直到盆中水面

達到標記處

．
④

將盒中的水全部倒入量筒測出其體積為V₂

．
⑤椰汁密度的表達式為ρ_椰汁=

V2ρ水

V1

（用物理量的符號表示）．

Answer 1

分析：（1）天平的調(diào)節(jié)和讀數(shù)、量筒的讀數(shù)都有相應的規(guī)則要求，對照要求可得出相應的答案，利用密度的公式進行計算可椰汁的密度；
（2）這種測量方法的難點在于沒有天平，無法測量液體的質(zhì)量，實驗設計中，主要采取了等效替代的方法，借助浮力的知識，用排開水的質(zhì)量替代椰汁的質(zhì)量，并最終利用公式表示出椰汁的密度．

解答：解：（1）①調(diào)節(jié)天平前應先將游碼移至標尺的零刻度線處，圖甲中指針偏左，說明左側(cè)質(zhì)量偏大，應向右移動平衡螺母；
②讀圖可知，圖乙中量筒的示數(shù)為60cm³；
③讀圖丙可知，剩余椰汁和盒的總質(zhì)量為50g+10g+5g+2.4g=67.4g，量筒中椰汁的質(zhì)量=128g-67.4g=60.6g；
④椰汁的密度ρ=

m

V

=

60.6g

60cm3

=1.01g/cm³；
（2）③盒中裝入水，調(diào)節(jié)至分盆中水面達到先前標記的位置時，說明此時兩次的排水質(zhì)量相同，也就是盒中水的質(zhì)量與先前盒中椰汁的質(zhì)量相同；
④再用量筒量出盒中這部分水的體積，就可以利用公式計算出水的質(zhì)量了，也就可以得出椰汁的質(zhì)量；
⑤椰汁密度的表達式ρ_椰汁=

m椰汁

V1

=

m水

V1

=

V2ρ水

V1

．
故答案為：（1）①零刻度線，右；②60；③67.4，60.6；④1.01．
（2）③達到標記處；④將盒中的水全部倒入量筒測出其體積為V₂；⑤

V2ρ水

V1

．

點評：兩個實驗都是測量椰汁的密度，不同的是第一個方案是實驗室中最常用的基本方案，利用了天平與量筒來進行測量，是我們應該掌握的基本要求，而第二個方案而是在沒有量筒的情況下，借助等效替代的方法，利用水的密度和浮力的知識，巧妙求出椰汁的質(zhì)量，進而求出密度的方法，值得我們借鑒．