Question

小明和小芳合作，進(jìn)行“測(cè)定鹽水的密度”的實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)器材：天平（含砝碼）、量筒、燒杯、鹽水
實(shí)驗(yàn)步驟：
步驟一、用天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量m₁
步驟二、將鹽水倒進(jìn)燒杯，用天平測(cè)出裝有鹽水的燒杯總質(zhì)量m₂
步驟三、將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中，讀出鹽水的體積V
步驟四、計(jì)算出鹽水的密度：ρ=

m

V

=

m2-m1

V

他們收拾好實(shí)驗(yàn)器材后，一起對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行了評(píng)估：
小明說：我們的實(shí)驗(yàn)原理正確，實(shí)驗(yàn)器材使用恰當(dāng)，操作過程規(guī)范，讀數(shù)準(zhǔn)確，計(jì)算無誤，得出的鹽水密度是準(zhǔn)確的．
小芳說：在操作過程中，我發(fā)現(xiàn)有一點(diǎn)兒鹽水沾在燒杯內(nèi)壁上，這樣，盡管我們操作規(guī)范、讀數(shù)準(zhǔn)確、計(jì)算無誤．但我們測(cè)量得到的數(shù)據(jù)還是有了誤差，導(dǎo)致計(jì)算的結(jié)果也有誤差．
小明認(rèn)真思考后，同意了小芳的意見．然后，他們一起繼續(xù)探討如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，盡量減小測(cè)量的誤差．
根據(jù)小明和小芳對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的評(píng)估，請(qǐng)你回答：
（1）小芳這里所指的“測(cè)量誤差”是在上述步驟的第

 

步驟產(chǎn)生的，導(dǎo)致了鹽水體積讀數(shù)

 

（填“偏大”或“偏小”），從而使得鹽水密度的計(jì)算結(jié)果

 

（填“偏大”或“偏小”）．
（2）為了減小實(shí)驗(yàn)的誤差，必須從質(zhì)量和體積兩方面的測(cè)量進(jìn)行控制．根據(jù)小明和小芳的意見分析，在不增加實(shí)驗(yàn)器材的條件下，提出你的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差達(dá)到最小．實(shí)驗(yàn)步驟是：

 

．
（3）在你的設(shè)計(jì)方案中，控制誤差的思路是：

 

．

Answer 1

分析：步驟三說將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中，讀出鹽水的體積V，很明顯將有一部分水留在燒杯壁上，不能全部導(dǎo)入量筒內(nèi)，導(dǎo)致了鹽水的體積小了，根據(jù)密度公式可知：質(zhì)量不變，所以測(cè)得的密度偏大了．減小誤差的辦法就是：去掉步驟一，改為測(cè)量剩余鹽水和燒杯的總質(zhì)量m₂，這樣就防止了殘留問題．

解答：解：（1）出現(xiàn)在第三步，將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中，讀出鹽水的體積V，很明顯將有一部分水留在燒杯壁上，不能全部導(dǎo)入量筒內(nèi)，導(dǎo)致了鹽水的體積小了，根據(jù)密度公式可知：質(zhì)量不變，所以測(cè)得的密度偏大了；
故答案為：三，偏小，偏大．
（2）改進(jìn)方案：
步驟一、將鹽水倒進(jìn)燒杯，用天平測(cè)出裝有鹽水的燒杯總質(zhì)量為m₁
步驟二、將燒杯中的鹽水部分（或全部）倒入量筒中，讀出鹽水的體積V
步驟三、用天平測(cè)出剩余鹽水和燒杯的質(zhì)量為m₂
步驟四、計(jì)算出鹽水的密度：ρ=

m

V

=

m1-m2

V

（3）這種方法避免了因鹽水沾在燒杯壁所引起的誤差．

點(diǎn)評(píng)：進(jìn)行誤差分析，要找到產(chǎn)生誤差的原因，才能減小誤差．