Question

6．下面是小李同學(xué)和小張同學(xué)設(shè)計的“測食用油密度”的實驗方案，請完善他們的方案，并回答下面的問題．
（1）小李同學(xué)的方案：使用托盤天平前要對天平進行調(diào)節(jié)，步驟如下：①組裝好天平，把天平放在水平桌面上；②把游碼置于標尺左端的零刻線處．用調(diào)節(jié)平衡的天平測出空燒杯的質(zhì)量m₁，向燒杯內(nèi)倒入適量食用油再測出燒杯和食用油的總質(zhì)量m₂，然后把燒杯內(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V₁，則測得的食用油密度的表達式為$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$．
（2）小張同學(xué)的方案：在燒杯內(nèi)倒入適量食用油，用調(diào)節(jié)平衡的天平測出燒杯和食用油的總質(zhì)量m₃．然后將燒杯內(nèi)部分食用油倒入量筒，再測出燒杯和剩余食用油的總質(zhì)量m₄，讀出量筒內(nèi)食用油的體積V₂，其測得的食用油密度的表達式為$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$．
（3）請你對上述兩種實驗方案進行評估，按小張同學(xué)的實驗方案進行測量，實驗誤差可能小一些．

Answer 1

分析 （1）天平的正確使用：“放”把天平放在水平臺上，游碼移到標尺左端的零刻度．
把燒杯內(nèi)的油全部倒入量筒內(nèi)，量筒內(nèi)油的質(zhì)量等于燒杯和食用油的總質(zhì)量減去空燒杯的質(zhì)量，讀出量筒內(nèi)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．
（2）把燒杯內(nèi)的油適量倒入量筒內(nèi)，量筒內(nèi)油的質(zhì)量等于燒杯和食用油的總質(zhì)量減去燒杯和剩余食用油的總質(zhì)量，讀出量筒內(nèi)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．
（3）小李的實驗中燒杯內(nèi)的食用油不可能全部倒入量筒中，會沾在燒杯壁上，使質(zhì)量測量值大于倒入量筒中食用油的質(zhì)量．

解答 解：（1）天平的使用和調(diào)節(jié)：把天平放在水平臺面上，把游碼置于標尺的零刻度線處，調(diào)節(jié)天平的右端的平衡螺母，使天平橫梁水平平衡．
燒杯和食用油的總質(zhì)量m₂，空燒杯的質(zhì)量m₁，所以量筒內(nèi)油的質(zhì)量為：m₂-m₁．
又量筒內(nèi)食用油的體積為V₁，
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=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$，
（2）因為燒杯和食用油的總質(zhì)量m₃，燒杯和剩余食用油的質(zhì)量m₄，所以量筒內(nèi)油的質(zhì)量為：m₃-m₄．
又因為量筒內(nèi)食用油的體積為V₂，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′=$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$．
（3）小李先測空燒杯的質(zhì)量，再測燒杯和液體總質(zhì)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(dǎo)致算出的液體密度偏大；而小張先測出燒杯和食用油的總質(zhì)量，然后將燒杯內(nèi)的適量食用油倒入量筒內(nèi)，再測出燒杯和剩余食用油的總質(zhì)量，讀出量筒內(nèi)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�。�
故答案為：（1）水平桌面；零刻線；$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$；（2）$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$；（3）小張．

點評 同樣測量液體的密度，本題同時給出了兩種方案，讓學(xué)生分析辨別，提高了學(xué)生的思考能力，鍛煉了學(xué)生思維能力．是一道好題．