Question

11．如圖是某校物理小組“測醬油密度”時的實驗方案，請完善他們的方案，并回答后面的問題：

（1）調(diào)節(jié)天平時，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的右側(cè)，如圖甲所示，則此時應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)．
（2）用托盤天平測量合金塊質(zhì)量的操作情況如圖乙所示，請你指出其中的兩點錯誤：①用手拿砝碼；②砝碼和被測物體的位置放反了．
（3）甲組的方案：用調(diào)節(jié)平衡的天平測出空燒杯的質(zhì)量m₁，向燒杯內(nèi)倒入適量醬油，再測出燒杯和醬油的總質(zhì)量m₂，然后把燒杯內(nèi)的食用油全部倒入量筒內(nèi)，讀出量筒內(nèi)食用油的體積為V₁；其測得的醬油密度的表達(dá)式是ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$（用字母表示）；
（4）乙組的方案：在燒杯內(nèi)倒入適量的醬油，用調(diào)節(jié)平衡的天平測出燒杯和醬油的總質(zhì)量m₃，然后將燒杯內(nèi)的適量醬油倒入量筒內(nèi)，再測出燒杯和剩余醬油的總質(zhì)量m₄（如圖丁），讀出量筒內(nèi)醬油的體積V₂（如圖�。�．其測得的醬油密度的表達(dá)式是ρ=$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$（用字母表示）；1
（5）按乙組　的實驗方案進(jìn)行測量，實驗誤差可能小一些；如果選擇另一種方案，測得的密度值偏大　（填“偏大”、“偏小”）；
（6）如圖是按乙組的實驗方案進(jìn)行實驗的情況，將實驗的數(shù)據(jù)及測量結(jié)果填入表中．

燒杯和醬油的總質(zhì)量（g）	燒杯和剩余醬油的總質(zhì)量（g）	倒出醬油的體積（cm3）	醬油的密度（kg/m3）
100

Answer 1

分析 （1）天平使用前調(diào)節(jié)平衡時，要調(diào)節(jié)平衡螺母，規(guī)則是“右偏左調(diào)，左偏右調(diào)”，即指針向右偏就向左調(diào)平衡螺母，指針向左偏就向右調(diào)平衡螺母，調(diào)左側(cè)的還是右側(cè)的平衡螺母都一樣．
（2）天平使用的注意事項：不要超過天平的測量范圍；不要把化學(xué)藥品和潮濕的物體直接放在天平盤上；要用鑷子夾取砝碼，不能用手拿砝碼；砝碼要及時放回砝碼盒，要輕拿輕放．
（3）把燒杯內(nèi)的油全部倒入量筒內(nèi)，量筒內(nèi)油的質(zhì)量等于燒杯和食用油的總質(zhì)量減去空燒杯的質(zhì)量，讀出量筒內(nèi)食用油的體積，根據(jù)密度公式即可得出食用油密度的表達(dá)式．
（4）把燒杯內(nèi)的油適量倒入量筒內(nèi)，量筒內(nèi)油的質(zhì)量等于燒杯和食用油的總質(zhì)量減去燒杯和剩余食用油的總質(zhì)量，讀出量筒內(nèi)食用油的體積，根據(jù)密度公式即可得出食用油密度的表達(dá)式．
（5）小李的實驗中燒杯內(nèi)的食用油不可能全部倒入量筒中，會沾在燒杯壁上，使質(zhì)量測量值大于倒入量筒中食用油的質(zhì)量．
（6）知道燒杯和食用油的總質(zhì)量，以及燒杯和剩余食用油的質(zhì)量，求出倒入量筒的食用油的質(zhì)量，再讀出食用油的體積，根據(jù)密度公式求出食用油的密度．

解答 解：（1）圖中顯示指針向右偏，根據(jù)“右偏左調(diào)，左偏右調(diào)”的規(guī)則，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)．
（2）經(jīng)分析圖中錯誤之處：①用手拿砝碼，手上的汗?jié)n會腐蝕砝碼，影響測量結(jié)果；
②物體在天平的右盤，砝碼放在天平的左盤，物體和砝碼的位置放顛倒了．
（3）燒杯和食用油的總質(zhì)量m₂，空燒杯的質(zhì)量m₁，所以量筒內(nèi)油的質(zhì)量為：m₂-m₁，量筒內(nèi)食用油的體積為V₁，
根據(jù)密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可得：食用油密度的表達(dá)式是：ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$．
（4）燒杯和食用油的總質(zhì)量m₃，燒杯和剩余食用油的質(zhì)量m₄，
所以量筒內(nèi)油的質(zhì)量為：m₃-m₄，量筒內(nèi)食用油的體積為V₂，
食用油密度的表達(dá)式是：ρ=$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$．
（5）甲組先測空燒杯的質(zhì)量，再測燒杯和液體總質(zhì)量，最后將液體倒入量筒來測體積，這種做法會因燒杯壁粘液體而使測出的體積偏小，導(dǎo)致算出的液體密度偏大；
乙組先測出燒杯和食用油的總質(zhì)量，然后將燒杯內(nèi)的適量食用油倒入量筒內(nèi)，再測出燒杯和剩余食用油的總質(zhì)量，讀出量筒內(nèi)食用油的體積，避免了容器壁粘液體帶來的實驗誤差，能使實驗誤差減小．
（6）由圖丁知，燒杯和剩余油的總質(zhì)量：m'=20g+20g+5g+2.4g=47.4g，
倒入量筒中食用油的質(zhì)量為：m=m_總-m'=100g-47.4g=52.6g，
食用油的體積：V=50ml=50cm³，
食用油的密度是：ρ=$\frac{m′}{V}$=$\frac{52.6g}{50c{m}^{3}}$=1.052g/cm³=1.052×10³kg/m³．
表格如下：

燒杯和醬油的總質(zhì)量（g）	燒杯和剩余醬油的總質(zhì)量（g）	倒出醬油的體積（cm3）	醬油的密度（kg/m3）
100	47.4	50	1.052×103

故答案為：（1）左；（2）①用手拿砝碼；②砝碼和被測物體的位置放反了；（3）$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$；（4）$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$；（5）乙組；偏大；（6）表格見上．

點評 同樣測量液體的密度，本題同時給出了兩種方案，讓學(xué)生分析辨別，提高了學(xué)生的思考能力，鍛煉了學(xué)生思維能力．是一道好題．