Question

9．小冬同學(xué)非常喜歡做物理實(shí)驗(yàn)，有一次在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量“光明”牌牛奶的密度．

（1）用已調(diào)節(jié)好的托盤(pán)天平采用如圖甲的方法測(cè)一杯牛奶的質(zhì)量時(shí)，小冬發(fā)現(xiàn)砝碼不能使天平平衡，經(jīng)調(diào)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(cuò)誤，請(qǐng)你指出其中一處錯(cuò)誤并寫(xiě)出糾正方法．錯(cuò)誤是：用手拿砝碼．糾正為使用鑷子向盤(pán)中加減砝碼．
（2）小冬糾正錯(cuò)誤后再次測(cè)量這杯牛奶的質(zhì)量．當(dāng)天平平衡時(shí)，盤(pán)中的砝碼和游碼的位置如圖乙所示，則燒杯和牛奶的總質(zhì)量為176.6g．
（3）為測(cè)出牛奶的密度，小冬設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：
A．用天平稱(chēng)出燒杯質(zhì)量m₁              B．將適量牛奶倒入燒杯中
C．用天平稱(chēng)出燒杯和牛奶的總質(zhì)量m₂    D．將杯中牛奶倒入量筒中，測(cè)出牛奶的體積V
E．計(jì)算牛奶的密度ρ=$\frac{（{m}_{2}-{m}_{1}）}{V}$
經(jīng)同學(xué)們?cè)u(píng)估，這個(gè)方案測(cè)出牛奶密度值比真實(shí)值偏大（填“偏大”或“偏小”或“不變”）需作改進(jìn)，小冬思考后，將實(shí)驗(yàn)步驟順序進(jìn)行了調(diào)整，你認(rèn)為合理的順序?yàn)锽CDAE．（填寫(xiě)字母序號(hào)）

Answer 1

分析 （1）使用天平測(cè)量物體質(zhì)量時(shí)，不能使用手直接拿放砝碼．同時(shí)物體要放在左盤(pán)，砝碼要放在右盤(pán)．天平使用前，游碼要?dú)w零．
（2）使用天平測(cè)量時(shí)，因游碼向右的移動(dòng)相當(dāng)于增加右盤(pán)的質(zhì)量，物體的質(zhì)量等于右盤(pán)中砝碼的質(zhì)量加上游碼的示數(shù)即為物體質(zhì)量．
（3）要測(cè)量牛奶的密度，需要測(cè)得牛奶的質(zhì)量和體積．
利用步驟A和B，可以得到牛奶的質(zhì)量．步驟C將玻璃杯中的牛奶倒入量筒測(cè)量體積時(shí)，有部分牛奶會(huì)沾在杯壁上，導(dǎo)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(cè)量體積值偏小，牛奶密度偏大．

解答 解：（1）天平使用時(shí)，要使用鑷子向盤(pán)中加減砝碼，不能用手直接拿放；同時(shí)物體要放在左盤(pán)，砝碼要放在右盤(pán)，位置不能放錯(cuò)．天平使用前，游碼要?dú)w零，故圖中錯(cuò)誤有：①用手拿砝碼；糾正：使用鑷子向盤(pán)中加減砝碼；②右盤(pán)放物體，左盤(pán)放砝碼，放反了；糾正：左盤(pán)放物體，右盤(pán)放砝碼；
（2）用托盤(pán)天平測(cè)物體的質(zhì)量：物體的質(zhì)量為m=100+50g+20g+5g+1.6g=176.6g；
（3）先測(cè)出燒杯中牛奶的質(zhì)量后，再將牛奶倒入量筒中測(cè)體積時(shí)，有些牛奶沾在燒杯壁上，則體積測(cè)量值偏小，根據(jù)密度公式ρ=$\frac{m}{V}$知測(cè)得的牛奶密度偏大；
將實(shí)驗(yàn)步驟順序進(jìn)行了調(diào)整，先測(cè)出燒杯和牛奶的總質(zhì)量，倒出牛奶后，再測(cè)量燒杯的質(zhì)量，就會(huì)避免了牛奶倒不凈的問(wèn)題，所以合理的順序?yàn)椋築CDAE．
故答案為：（1）用手拿砝碼；使用鑷子向盤(pán)中加減砝碼；（2）176.6；（3）偏大；BCDAE．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道測(cè)量物體密度的實(shí)驗(yàn)題，測(cè)量過(guò)程中不可避免地存在誤差，在條件允許的情況下，應(yīng)該優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程減小誤差．