Question

4．小明想知道學(xué)生在學(xué)校課間喝的牛奶的密度大小，于是他和小華到實(shí)驗(yàn)室用天平和量筒做了如下實(shí)驗(yàn)：
（1）把天平放在水平桌面上，發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的中線處，如圖甲所示，于是小明直接使用天平進(jìn)行測(cè)量．小華馬上阻止，說小明的做法不對(duì)，不對(duì)之處是沒有把游碼移動(dòng)到零刻度．糾正錯(cuò)誤后，發(fā)現(xiàn)天平橫梁不平衡，指針指在分度盤中央刻度線的左側(cè)，小明應(yīng)將平衡螺母向右（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，才能使天平橫梁平衡．

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，他們先用天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量為17g，在燒杯中倒入適量的牛奶，測(cè)出燒杯和牛奶的總質(zhì)量如圖乙所示．然后將燒杯中的牛奶全部倒入量筒中，牛奶的體積如圖丙所示，則燒杯中牛奶的質(zhì)量為45g，牛奶的密度為1.125×10³kg/m³．
（3）小明用這種方法測(cè)出的牛奶密度會(huì)偏大（選填“偏大”或“偏小”）．
（4）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，請(qǐng)對(duì)小明的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行改進(jìn)，在下面畫出改進(jìn)后方案的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格．

Answer 1

分析 （1）天平使用前的調(diào)節(jié)要做到放、撥、調(diào)，撥是指將游碼撥到零刻度線；天平的調(diào)節(jié)原則是：左偏右調(diào)、右偏左調(diào)、先快后慢；
（2）物體質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼對(duì)應(yīng)的刻度值；讀出圖中牛奶體積；用公式ρ=$\frac{m}{V}$算出牛奶的密度；
（3）考慮燒杯壁粘牛奶的問題來分析對(duì)密度值的影響；
（4）為了縮小誤差，應(yīng)該先測(cè)出牛奶和燒杯總質(zhì)量，將適量的牛奶倒入量筒中，再測(cè)出剩余牛奶和燒杯的質(zhì)量；讀出量筒內(nèi)牛奶的體積，即可解答．

解答 解：（1）天平在調(diào)平衡前必須將游碼撥到零刻度線；現(xiàn)在指針左偏，應(yīng)將平衡螺母右調(diào)；
（2）標(biāo)尺的分度值為0.2g，游碼的示數(shù)為2g，燒杯和牛奶的總質(zhì)量m=50g+10g+2g=62g；
則牛奶的質(zhì)量為：m′=62g-17g=45g
由圖丙可知，牛奶的體積為V=40ml=40cm³；
牛奶的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{45g}{40c{m}^{3}}$=1.125g/cm³=1.125×10³kg/m³；
（3）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過程中倒出牛奶時(shí)，燒杯壁會(huì)沾有牛奶，使量筒中牛奶的體積偏小，致使算出的牛奶體積偏小，密度偏大．
（4）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案后的數(shù)據(jù)記錄表格．

物理量	燒杯和牛奶總質(zhì)量/g	燒杯和剩余牛奶質(zhì)量/g	量筒中牛奶的質(zhì)量/g	倒入量筒中牛奶體積/cm3	牛奶的密度/（g•cm-3）
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

故答案為：（1）游碼；零刻度線；右；（2）45；1.125×10³；（3）偏大；（4）表格如上．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了液體密度的測(cè)量，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該利用補(bǔ)差法，減小誤差．