Question

19．惠玲同學(xué)做了“測(cè)食用油密度”的實(shí)驗(yàn)，且其小組同學(xué)對(duì)她的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了評(píng)估與交流．
（1）惠玲同學(xué)實(shí)驗(yàn)過程：
a．看到水平桌面上天平如圖所示，指針指到分度盤中央了．于是，她立即準(zhǔn)備將空燒杯放在天平左盤開始測(cè)量．可組長(zhǎng)馬上給她提示“等等…”．惠玲同學(xué)立即明白了，還應(yīng)將天平的游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處，再調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針指在分度盤的中線處；
b．用已調(diào)節(jié)平衡的天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量m₁；
c．向燒杯內(nèi)倒入適量食用油，測(cè)出燒杯和食用油的總質(zhì)量m₂；
d．把燒杯內(nèi)的食用油全部倒入量筒內(nèi)，讀出量筒內(nèi)食用油的體積為V；
e．測(cè)得的食用油密度的表達(dá)式是：ρ_油=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{V}$．
（2）小組中佳莉同學(xué)認(rèn)為這樣操作過程還存在問題，猜想油倒入量筒內(nèi)，倒不干凈，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果．于是，大家在各種規(guī)格的燒杯中倒入適量的食用油，放置一會(huì)兒，將全部的油沿杯口倒出，得到如下數(shù)據(jù)：

燒杯規(guī)格	500ml	250ml	100ml	50ml
空杯質(zhì)量/g	146	100	46	34.5
杯和剩余油的質(zhì)量/g	151	103	48.5	35.8

通過上述多次實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了佳莉同學(xué)的猜想是正確（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的．若實(shí)驗(yàn)使用的是100ml的燒杯，則計(jì)算量筒中食用油的質(zhì)量時(shí)，需要減2.5 g，否則其測(cè)得的密度值將會(huì)比實(shí)際值偏大  （選填“偏大”或“偏小”）．
（3）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，請(qǐng)你改進(jìn)惠玲同學(xué)測(cè)食用油密度不合理的操作：
a．用已調(diào)節(jié)平衡的天平測(cè)出燒杯的總質(zhì)量m；
b．把燒杯內(nèi)的食用油適量倒入量筒內(nèi)，讀出量筒內(nèi)食用油的體積V；
c．用天平測(cè)出燒杯和剩余油的總質(zhì)量m′．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，要把游碼調(diào)到橫梁標(biāo)尺的零刻度線處；已知燒杯的質(zhì)量、燒杯和食用油的總質(zhì)量，可以得到食用油的質(zhì)量；已知食用油的質(zhì)量和體積，利用ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算食用油的密度．
（2）已知100ml的空燒杯質(zhì)量、燒杯和剩余油的質(zhì)量，可以得到燒杯壁上沾有食用油的質(zhì)量．利用ρ=$\frac{m}{V}$分析密度值的偏差時(shí)，從質(zhì)量、體積是否變化、如何變化考慮．
（3）在能夠測(cè)量出食用油密度的前提下，實(shí)驗(yàn)步驟的確定應(yīng)有利于減小誤差．

解答 解：（1）a、在調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，應(yīng)把游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處，然后再調(diào)節(jié)天平平衡；
e、食用油的密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{V}$；
（2）100ml的燒杯沾有的食用油質(zhì)量為m₀=48.5g-46g=2.5g；
因?yàn)樵跓�杯壁上沾�?.5g食用油，所以測(cè)量其它食用油質(zhì)量時(shí)，測(cè)得的數(shù)值需要減去2.5g，才是食用油的實(shí)際質(zhì)量，否則質(zhì)量值偏大．由ρ=$\frac{m}{V}$知，在體積一定時(shí)，質(zhì)量m偏大，所以密度值偏大．
（3）為減小油在燒杯壁上殘留造成的實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)步驟為：
a、用已調(diào)節(jié)平衡的天平測(cè)出燒杯和油的總質(zhì)量m；
b．把燒杯內(nèi)的食用油適量倒入量筒內(nèi)，讀出量筒內(nèi)食用油的體積V；
c．用天平測(cè)出燒杯和剩余油的總質(zhì)量m′
故答案為：（1）游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處；平衡螺母； $\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{V}$；（2）正確；2.5；偏大；（3）剩余油．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)過程不可避免地存在誤差，我們?cè)谠O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該考慮到導(dǎo)致誤差增大的因素，可能的情況下進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以達(dá)到減小誤差的目的．