Question

15．下面是小方和小王設計的“測食用油密度”的實驗方案，請完善他們的方案，并回答后面的問題：

（1）把天平放在水平桌面上，并將游碼移至標尺的零刻度線處；調節天平橫梁平衡時，他發現指針在分度盤上的位置如圖甲所示，此時應將平衡螺母向右（填“左”或“右”）調節．
（2）小方的方案：用調節平衡的天平測出空燒杯的質量m₁，向燒杯內倒入適量食用油，再測出燒杯和食用油的總質量m₂，然后把燒杯內的食用油全部倒入量筒內，讀出量筒內食用油的體積為V₁；其測得的食用油密度的表達式是：ρ_油=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$．
（3）小王的方案：在燒杯內倒入適量的食用油，用調節好平衡的天平測出燒杯和食用油的總質量m₃，然后將燒杯內的適量食用油倒入量筒內，再測出燒杯和剩余食用油的總質量m₄，讀出量筒內食用油的體積V₂．其測得的食用油密度的表達式是：ρ_油=$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$．
（4）按小王 的實驗方案進行測量實驗誤差可能小一些；如果選擇另一種方案，測得的密度值會偏大（填“偏大”“偏小”）
（5）如圖乙是按小王的實驗方案進行情況，請將實驗數據及測量結果填入表格中．

燒杯和食用油的總質量/g	燒杯和剩余油的總質量/g	倒出油的質量/g	倒出油的體積/cm3	油的密度 /g•cm-3
34.1	17.3	16.8	20	0.84

Answer 1

分析 （1）將天平放在水平臺上，并將游碼移至標尺的零刻度線處，使用天平測量物體質量之前要進行調平，先調節平衡螺母，平衡螺母相對于指針的調節規律是“左偏右調，右偏左調”；
（2）把燒杯內的油全部倒入量筒內，量筒內油的質量等于燒杯和食用油的總質量減去空燒杯的質量，讀出量筒內食用油的體積，根據密度公式即可得出食用油密度的表達式．
（3）把燒杯內的油適量倒入量筒內，量筒內油的質量等于燒杯和食用油的總質量減去燒杯和剩余食用油的總質量，讀出量筒內食用油的體積，根據密度公式即可得出食用油密度的表達式．
（4）本實驗影響最大的因素是容器壁粘液體，從而帶來實驗誤差．
（5）天平分度值0.02g，讀數為砝碼質量加游碼對應的刻度值；量筒分度值為2ml，讀數時平視液面最低處讀數．

解答 解：（1）把天平放在水平臺面上，并將 游碼移至標尺左端零刻線處；指針偏左，平衡螺母向右調節，使橫梁平衡解；
（2）燒杯和食用油的總質量m₂，空燒杯的質量m₁，所以量筒內油的質量為：m₂-m₁．
又量筒內食用油的體積為V₁，
根據密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可得：食用油密度的表達式是：ρ_油=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$；
（3）因為燒杯和食用油的總質量m₃，燒杯和剩余食用油的質量m₄，所以量筒內油的質量為：m₃-m₄．
又因為量筒內食用油的體積為V₂，根據密度公式ρ=$\frac{m}{V}$，可得：食用油密度的表達式是：ρ_油′=$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$．
（4）按小王的實驗方案進行測量，實驗誤差可能小一些；小方的實驗中，燒杯中的液體不能全部倒入量筒，使測得的體積偏小，密度偏大．
（5）燒杯剩余油的質量10g+5g+2g+0.3g=17.3g，倒出油的體積V=20ml=20cm³，油的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{16.8g}{20c{m}^{3}}$=0.84g/cm³．
故答案為：（1）零刻度線；右；（2）$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$；（3）$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$；（4）小王；偏大；
（5）17.3；16.8；20；0.84．

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