Question

8．小明測量植物油密度時，先把天平放在水平臺面上；將游碼移到左端“0”刻度線，他調(diào)節(jié)天平平衡后按下列順序進(jìn)行了操作：

①用天平測出空燒杯的質(zhì)量m₁；
②向燒杯中倒入適量植物油，測出燒杯與植物油的總質(zhì)量m₂；
③將燒杯中植物油倒入量筒中，測出植物油的體積V；
④計算出植物油的密度ρ．
（1）下表是小明根據(jù)上述實驗操作，設(shè)計的記錄數(shù)據(jù)表格．請根據(jù)下圖將表格中的數(shù)據(jù)填寫完整．

物理量	空燒杯的質(zhì)量m1/g	燒杯與植物油的總質(zhì)量m2/g	植物油的體積 V/cm3	植物油的密度ρ/kg•m-3
測量值	15	33.4	20	0.92×103

（2）根據(jù)測量的物理量寫出植物油的密度表達(dá)式ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{V}$．
（3）試分析小明按上述實驗操作得到的密度值比真實值偏大（“大”或“小”）．
（4）為了減小實驗帶來的誤差，我們可以改進(jìn)實驗方法，按照正確的做法，小明的實驗順序應(yīng)該是②③①④（填序號）．
（5）小明的媽媽去超市買了一桶這種植物油，標(biāo)簽上標(biāo)有5L，則這一通植物油的質(zhì)量約為4.6kg．

Answer 1

分析 天平使用前的調(diào)節(jié)：①放：把天平放到水平桌面上；②移；把游碼移到標(biāo)尺左端零刻線處；③調(diào)：調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針指在分度盤的中線處；
（1）由燒杯與植物油的總質(zhì)量和空燒杯的質(zhì)量可得植物油的質(zhì)量，然后利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$就可計算出植物油的密度；
（2）根據(jù)測量過程中植物油的質(zhì)量與體積獲取方式，帶入密度公式可得表達(dá)式；
（3）在試驗操作中，由于把植物油倒入量筒時，會有少許植物油附著在燒杯壁上，測量的植物油體積就不準(zhǔn)確，所以密度值也就出現(xiàn)了誤差；
（4）要準(zhǔn)確測出液體的質(zhì)量及體積，要先測出總質(zhì)量m₂，再把部分液體倒入量筒測體積V，然后測出剩余液體及燒杯的質(zhì)量m₁，m₂-m₁是量筒中液體的質(zhì)量，然后由密度公式求液體的密度，據(jù)此安排實驗步驟；
（5）已知桶的容積，利用密度公式可求得能裝多少千克植物油．

解答 解：
天平要放在水平臺面上，先將游碼移到標(biāo)尺左端零刻線處；再調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺母，使指針指在分度盤中央刻度線；
（1）由圖可知，燒杯與植物油的總質(zhì)量：m₂=20g+10g+3.4g=33.4g，
植物油的質(zhì)量m=m₂-m₁=33.4g-15g=18.4g，
植物油的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{18.4g}{20c{m}^{3}}$=0.92g/cm³=0.92×10³kg/m³；
（2）植物油的密度表達(dá)式：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{V}$；
（3）向量筒中倒植物油時，會有少許植物油附著在燒杯壁上，因此測量的植物油體積偏小，則利用密度公式計算出的結(jié)果也就偏大了；
（4）為避免植物油殘留在燒杯內(nèi)壁，造成體積測量的誤差，應(yīng)先測量植物油與燒杯的總質(zhì)量，再將植物油倒入量筒測量體積，最后測空燒杯的質(zhì)量，所以正確順序為②③①④；
（5）一桶植物油的體積：V=5L=5×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，所裝植物油的質(zhì)量：m=ρV=0.92×10³kg/m³×5×10^-3m³=4.6kg．
故答案為：
（1）水平臺面上；33.4； 0.92×10³（2）$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{V}$；（3）大；（4）②③①④；（5）4.6．

點評 此題考查了天平測質(zhì)量時如何讀數(shù)以及密度的計算，還涉及到了測物質(zhì)密度實驗步驟的設(shè)計，分析實驗數(shù)據(jù)等．