Question

14．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）調節(jié)天平時，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的右側，如圖甲所示，則此時應將平衡螺母向左調節(jié)．
（2）用托盤天平測量合金塊質量的操作情況如圖乙所示，請你指出其中的兩點錯誤：
①用手拿砝碼；②被測物體放在右盤，砝碼放在左盤．
（3）小方的方案：用調節(jié)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=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$；
（4）小王的方案：在燒杯內倒入適量的食用油，用調節(jié)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=$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$；
（5）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，測得的密度值將偏大 （填“偏大”、“偏小”）；
（6）如圖是按小王的實驗方案進行某次實驗的情況，將實驗的數(shù)據(jù)及測量結果填入表中．

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 （ kg/m3）
100

Answer 1

分析 （1）據(jù)指針的偏轉方向判斷天平哪端下沉，調節(jié)過程中，調節(jié)天平平衡時，平衡螺母向上翹的方向移動．
從天平的正確使用和注意事項進行判斷：
（2）天平使用的注意事項：
不要超過天平的測量范圍；
不要把化學藥品和潮濕的物體直接放在天平盤上；
要用鑷子夾取砝碼，不能用手拿砝碼；
砝碼要及時放回砝碼盒，要輕拿輕放；
（3）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(jù)密度公式即可得出食用油密度的表達式；
（4）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(jù)密度公式即可得出食用油密度的表達式；
（5）小李的實驗中燒杯內的食用油不可能全部倒入量筒中，會沾在燒杯壁上，使質量測量值大于倒入量筒中食用油的質量．
（6）知道燒杯和食用油的總質量，以及燒杯和剩余食用油的質量，求出倒入量筒的食用油的質量，再讀出食用油的體積，根據(jù)密度公式求出食用油的密度．

解答 解：（1）如圖，調節(jié)天平平衡時，指針右偏，說明天平右端下沉，平衡螺母向相反的方向移動，平衡螺母向左移動；
（2）經(jīng)分析圖中錯誤之處：①用手拿砝碼，手上的汗?jié)n會腐蝕砝碼，影響測量結果；
②物體在天平的右盤，砝碼放在天平的左盤，物體和砝碼的位置放顛倒了；
（3）因為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．
又因為量筒內食用油的體積為V₁，
所以根據(jù)密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可得：食用油密度的表達式是：ρ_油=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$，
（4）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，
所以根據(jù)密度公式ρ=$\frac{m}{V}$，
可得：食用油密度的表達式是：ρ′_油=$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$．
（5）小方先測空燒杯的質量，再測燒杯和液體總質量，最后將液體倒入量筒來測體積，這種做法會因燒杯壁粘液體而使測出的體積偏小，導致算出的液體密度偏大；而小王先測出燒杯和食用油的總質量，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，讀出量筒內食用油的體積，避免了容器壁粘液體帶來的實驗誤差，能使實驗誤差減�。�
（6）燒杯和剩余油的總質量：m'=20g+20g+5g+2.4g=47.4g，
倒入量筒中食用油的質量為：m=100g-47.4g=53g，
食用油的體積：V=50ml=50cm³，
食用油的密度是：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{53g}{50c{m}^{3}}$=1.06g/cm³=1.06×10³kg/m³．
故答案為：（1）左；（2）①用手拿砝碼；②被測物體放在右盤，砝碼放在左盤；（3）ρ_油=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$；（4）ρ′_油=$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$；（5）小王；偏大；
（6）見下表：

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 （ kg/m3）
100	47.4	53		50	1.06×103

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．