【題目】實(shí)驗(yàn)課上老師讓小明和小東做“測定鹽水密度”的實(shí)驗(yàn).小明首先寫出了如下內(nèi)容.
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:用天平測出空燒杯的質(zhì)量m1;
步驟二:將鹽水倒進(jìn)燒杯,用天平測出裝有鹽水的燒杯的總質(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= =
他們收拾好實(shí)驗(yàn)器材后,一起對實(shí)驗(yàn)的過程進(jìn)行了評估.小明對小東說: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.小東看完小明上面的實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容,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,同意了小東的意見.然后,他們一起繼續(xù)探討如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,盡量減小測量的誤差.
(1)小東這里所指的“測量誤差”是在上述實(shí)驗(yàn)步驟的步驟產(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量進(jìn)行控制.根據(jù)小明和小東的分析意見,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:
(3)在你的設(shè)計(jì)方案中,控制誤差的思路是什么?

【答案】
(1)三;偏。黄
(2)

改進(jìn)方案:步驟一:將適量的鹽水倒入量筒中,測出鹽水的體積V;

步驟二:用天平測出鹽水和量筒的質(zhì)量m1;

步驟三:將量筒內(nèi)的鹽水倒出一部分,再測出量筒內(nèi)剩余鹽水的體積V2、剩余鹽水和量筒的質(zhì)量m2|步驟四:計(jì)算出倒出部分的鹽水密度ρ= =


(3)

這種方法避免了因鹽水沾在燒杯壁所引起的誤差。


【解析】(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,所以測得的密度偏大了;(2)改進(jìn)方案:步驟一:將適量的鹽水倒入量筒中,測出鹽水的體積V1;
步驟二:用天平測出鹽水和量筒的質(zhì)量m1;
步驟三:將量筒內(nèi)的鹽水倒出一部分,再測出量筒內(nèi)剩余鹽水的體積V2、剩余鹽水和量筒的質(zhì)量m2
步驟四:計(jì)算出倒出部分的鹽水密度
ρ= =
所以答案是:(1)三;偏;偏大;(2)改進(jìn)方案:步驟一:將適量的鹽水倒入量筒中,測出鹽水的體積V1;
步驟二:用天平測出鹽水和量筒的質(zhì)量m1;步驟三:將量筒內(nèi)的鹽水倒出一部分,再測出量筒內(nèi)剩余鹽水的體積V2、剩余鹽水和量筒的質(zhì)量m2;步驟四:計(jì)算出倒出部分的鹽水密度ρ= = (3)這種方法避免了因鹽水沾在燒杯壁所引起的誤差

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