Question

9．小冬同學非常喜歡做物理實驗，有一次在實驗室測量“光明”牌牛奶的密度．

（1）用已調節(jié)好的托盤天平采用如圖甲的方法測一杯牛奶的質量時，小冬發(fā)現(xiàn)砝碼不能使天平平衡，經(jīng)調節(jié)平衡螺母，天平橫梁再次平衡．老師發(fā)現(xiàn)小冬的這次操作中出現(xiàn)了兩處錯誤，請你指出其中一處錯誤并寫出糾正方法．錯誤是：用手拿砝碼．糾正為使用鑷子向盤中加減砝碼．
（2）小冬糾正錯誤后再次測量這杯牛奶的質量．當天平平衡時，盤中的砝碼和游碼的位置如圖乙所示，則燒杯和牛奶的總質量為176.6g．
（3）為測出牛奶的密度，小冬設計了如下實驗方案：
A．用天平稱出燒杯質量m₁              B．將適量牛奶倒入燒杯中
C．用天平稱出燒杯和牛奶的總質量m₂    D．將杯中牛奶倒入量筒中，測出牛奶的體積V
E．計算牛奶的密度ρ=$\frac{（{m}_{2}-{m}_{1}）}{V}$
經(jīng)同學們評估，這個方案測出牛奶密度值比真實值偏大（填“偏大”或“偏小”或“不變”）需作改進，小冬思考后，將實驗步驟順序進行了調整，你認為合理的順序為BCDAE．（填寫字母序號）

Answer 1

分析 （1）使用天平測量物體質量時，不能使用手直接拿放砝碼．同時物體要放在左盤，砝碼要放在右盤．天平使用前，游碼要歸零．
（2）使用天平測量時，因游碼向右的移動相當于增加右盤的質量，物體的質量等于右盤中砝碼的質量加上游碼的示數(shù)即為物體質量．
（3）要測量牛奶的密度，需要測得牛奶的質量和體積．
利用步驟A和B，可以得到牛奶的質量．步驟C將玻璃杯中的牛奶倒入量筒測量體積時，有部分牛奶會沾在杯壁上，導致量筒中牛奶的體積略小于玻璃杯中的體積，由ρ=$\frac{m}{V}$可以看出，測量體積值偏小，牛奶密度偏大．

解答 解：（1）天平使用時，要使用鑷子向盤中加減砝碼，不能用手直接拿放；同時物體要放在左盤，砝碼要放在右盤，位置不能放錯．天平使用前，游碼要歸零，故圖中錯誤有：①用手拿砝碼；糾正：使用鑷子向盤中加減砝碼；②右盤放物體，左盤放砝碼，放反了；糾正：左盤放物體，右盤放砝碼；
（2）用托盤天平測物體的質量：物體的質量為m=100+50g+20g+5g+1.6g=176.6g；
（3）先測出燒杯中牛奶的質量后，再將牛奶倒入量筒中測體積時，有些牛奶沾在燒杯壁上，則體積測量值偏小，根據(jù)密度公式ρ=$\frac{m}{V}$知測得的牛奶密度偏大；
將實驗步驟順序進行了調整，先測出燒杯和牛奶的總質量，倒出牛奶后，再測量燒杯的質量，就會避免了牛奶倒不凈的問題，所以合理的順序為：BCDAE．
故答案為：（1）用手拿砝碼；使用鑷子向盤中加減砝碼；（2）176.6；（3）偏大；BCDAE．

點評 本題是一道測量物體密度的實驗題，測量過程中不可避免地存在誤差，在條件允許的情況下，應該優(yōu)化實驗過程減小誤差．