Question

1．为了测量某油井所产石油的密度，小刚收集了该井所产石油样品进行了如下测量（常温下石油为粘稠的液态）

（1）小刚将天平放在水平桌面上，如图甲所示，他先要移动游码至标尺左端零刻度线处，然后再调节平衡螺母，直至天平平衡．
（2）接着用调好的天平称出空烧杯的质量为31.2g，然后将石油样品倒入烧杯，放在调节好的天平左盘上称量，当天平重新平衡时，右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示，则烧杯和石油样品的质量为81.8g．最后将烧杯中的石油倒入量筒，其示数如图丙所示，石油的体积为46ml．
（3）根据测量的数据，求得所测石油的密度为1.1×10³kg/m³．
（4）请对本次测量进行评估：你认为小刚测量的石油密度值偏大（偏大或偏小），造成该测量结果的原因是从烧杯向量筒中倒石油时，烧杯中有残留石油，使所测得的石油体积偏小．
（5）请你简单写出（4）中减少该误差的方法先测出石油和烧杯的总质量m₁；将石油倒入量筒后测的体积V；再用天平测出烧杯的质量m₂．

Answer 1

分析 （1）把天平放在水平台上，游码移到标尺左端的零刻度；调节天平的平衡螺母使天平的横梁平衡，平衡螺母都向指针所在位置的反方向调节；
（2）天平的读数等于右盘中砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值，求出石油的质量；
在进行量筒的读数时，注意量筒的分度值，视线与液面的凹底相平；
（3）根据公式ρ=$\frac{m}{V}$计算出石油的密度；
（4）根据测量体积、质量的误差分析密度的误差；
（5）根据产生误差的原因分析减小误差的方法．

解答 解：（1）使用天平时，将天平放在水平台上，把游码移到标尺左端的零刻度线处后，发现指针偏向分度盘中线的右侧，应该将右端的平衡螺母向左调；
（2）由图甲知，标尺的分度值为0.2g，烧杯和石油样品的质量：m_总=50g+20g+10g+1.8g=81.8g；
石油的质量：m=m_总-m_杯=81.8g-31.2g=50.6g；
由图乙知，量筒的分度值为2ml，所以量筒的读数为46ml=46cm³；
（3）石油的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{50.6g}{46c{m}^{3}}$═1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³；
（4）将烧杯内的石油倒入量筒中时，不能倒干净，所以测量的石油体积偏小，根据密度公式ρ=$\frac{m}{V}$，可知所测密度偏大；
（5）可先测出石油和烧杯的总质量，将石油倒入量筒后再测出烧杯的质量，这样量筒中的质量和体积便可对应了，减小了测量误差．
故答案为：（1）零刻度线；平衡螺母；（2）81.8；46；（3）1.1×10³；
（4）偏大；从烧杯向量筒中倒石油时，烧杯中有残留石油，使所测得的石油体积偏小；
（5）先测出石油和烧杯的总质量m₁；将石油倒入量筒后测的体积V；再用天平测出烧杯的质量m₂．

点评 此题以测量石油的密度例，考查了天平和量筒的使用及读数，同时考查了有关密度的计算及误差的分析．