Question

11．以下是小王用天平和量筒做“测定牛奶密度的实验”的实验报告（部分），请你回答相关问题．
【实验原理】：ρ=$\frac{m}{v}$．
【实验器材】：天平含砝码、量筒、烧杯、牛奶
【实验步骤】：
（1）把天平放在水平桌面上，调节游码，当指针正对标尺中央红线时，停止调节   
（2）把盛有牛奶的玻璃杯放在天平的左盘，加减砝码并移动游码，直到指针指在标尺的中央，测得牛奶和玻璃杯的总质量为m₁
（3）把玻璃杯中的一部分牛奶倒进量筒，如图所示，记下牛奶体积V
（4）把剩有牛奶的玻璃杯放在托盘天平上称量，当天平恢复平衡时，托盘上三个砝码的质量及游码的位置如图所示，记下质量m₂． 
（5）把以上步骤中测得数据填入下表中求出牛奶的密度．
请帮小王同学设计出记录表格
【评估】：
（a）小王的实验步骤中有一处明显不合理，请指出是哪一步骤（1）．（填序号）    
（b）在实验步骤④中，小王在加减砝码和移动游码时，首先要做的是A  
A．先加50g的砝码       B．先加5g的砝码
C．先移动游码          D．随便，都可以
（c）写出小王计算牛奶密度的表达式ρ=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{V}$；
（d）为了使测量结果更精确，请你提出一个可行的建议：多次测量求平均值．
【交流】：小林同学的步骤是：先用量筒测出一定体积的牛奶，再倒入已经测出质量的烧杯中，最后用天平称出烧杯和牛奶的总质量，最后求得牛奶的密度．与小王同学的方案相比，哪一个更好？为什么？

Answer 1

分析 （1）调节天平平衡的正确步骤：
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指针指在分度盘的中央位置或左右偏转格数相同，天平的横梁平衡；
（2）物体放在天平的左盘，砝码按由大到小的顺序放在天平的右盘，使天平的横梁重新平衡；
（3）测量液体密度的实验原理是ρ=$\frac{m}{V}$；
（4）可利用多次测量球平均值的方法减小误差．

解答 解：
（1）小王的测量过程中所需记录的物理量有：烧杯和牛奶的总质量、剩余牛奶与烧杯的总质量、牛奶的体积；并需要记录所测牛奶的密度，设计表格如下：

牛奶与烧杯总质量m1/g	量筒中牛奶的体积V/cm3	剩余牛奶与烧杯总质量m2/g	牛奶的质量m/g	牛奶的密度ρ/kg/m3

a、调节天平平衡时，应将天平放在水平台上，游码放到零刻度线处，通过平衡螺母调节，故（1）错误；
b、测量物体质量时，把物体放在天平的左盘里，用镊子向右盘中按“由大到小”的顺序添加砝码并适时移动游码，所以应先放50g的砝码；
c、所测牛奶的体积为V，质量m=m₁-m₂，
牛奶的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{V}$；
d、为了减小误差，小王可采取多次测量求平均值的方法；
小林的操作中，在把牛奶从量筒倒入烧杯时，由于分子引力的作用，会有部分牛奶残留在量筒的内壁上，造成所测牛奶的质量偏小，计算出的密度偏小，不如小王的测量结果准确．
故答案为：表格设计如上：a：（1）；b、A；c：ρ=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{V}$；d：多次测量求平均值；【交流】：小王；小林测量出的牛奶密度偏小．

点评 测液体密度的基本方法是：先用天平测出液体和烧杯的总质量m₁，再将适量液体倒入量筒，读出体积为V，并用天平测出剩余液体和烧杯的质量m₂，液体密度表达式ρ=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{V}$．