Question

15．下面是小方和小王设计的“测食用油密度”的实验方案，请完善他们的方案，并回答后面的问题：

（1）把天平放在水平桌面上，并将游码移至标尺的零刻度线处；调节天平横梁平衡时，他发现指针在分度盘上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向右（填“左”或“右”）调节．
（2）小方的方案：用调节平衡的天平测出空烧杯的质量m₁，向烧杯内倒入适量食用油，再测出烧杯和食用油的总质量m₂，然后把烧杯内的食用油全部倒入量筒内，读出量筒内食用油的体积为V₁；其测得的食用油密度的表达式是：ρ_油=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$．
（3）小王的方案：在烧杯内倒入适量的食用油，用调节好平衡的天平测出烧杯和食用油的总质量m₃，然后将烧杯内的适量食用油倒入量筒内，再测出烧杯和剩余食用油的总质量m₄，读出量筒内食用油的体积V₂．其测得的食用油密度的表达式是：ρ_油=$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$．
（4）按小王 的实验方案进行测量实验误差可能小一些；如果选择另一种方案，测得的密度值会偏大（填“偏大”“偏小”）
（5）如图乙是按小王的实验方案进行情况，请将实验数据及测量结果填入表格中．

烧杯和食用油的总质量/g	烧杯和剩余油的总质量/g	倒出油的质量/g	倒出油的体积/cm3	油的密度 /g•cm-3
34.1	17.3	16.8	20	0.84

Answer 1

分析 （1）将天平放在水平台上，并将游码移至标尺的零刻度线处，使用天平测量物体质量之前要进行调平，先调节平衡螺母，平衡螺母相对于指针的调节规律是“左偏右调，右偏左调”；
（2）把烧杯内的油全部倒入量筒内，量筒内油的质量等于烧杯和食用油的总质量减去空烧杯的质量，读出量筒内食用油的体积，根据密度公式即可得出食用油密度的表达式．
（3）把烧杯内的油适量倒入量筒内，量筒内油的质量等于烧杯和食用油的总质量减去烧杯和剩余食用油的总质量，读出量筒内食用油的体积，根据密度公式即可得出食用油密度的表达式．
（4）本实验影响最大的因素是容器壁粘液体，从而带来实验误差．
（5）天平分度值0.02g，读数为砝码质量加游码对应的刻度值；量筒分度值为2ml，读数时平视液面最低处读数．

解答 解：（1）把天平放在水平台面上，并将 游码移至标尺左端零刻线处；指针偏左，平衡螺母向右调节，使横梁平衡解；
（2）烧杯和食用油的总质量m₂，空烧杯的质量m₁，所以量筒内油的质量为：m₂-m₁．
又量筒内食用油的体积为V₁，
根据密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可得：食用油密度的表达式是：ρ_油=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$；
（3）因为烧杯和食用油的总质量m₃，烧杯和剩余食用油的质量m₄，所以量筒内油的质量为：m₃-m₄．
又因为量筒内食用油的体积为V₂，根据密度公式ρ=$\frac{m}{V}$，可得：食用油密度的表达式是：ρ_油′=$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$．
（4）按小王的实验方案进行测量，实验误差可能小一些；小方的实验中，烧杯中的液体不能全部倒入量筒，使测得的体积偏小，密度偏大．
（5）烧杯剩余油的质量10g+5g+2g+0.3g=17.3g，倒出油的体积V=20ml=20cm³，油的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{16.8g}{20c{m}^{3}}$=0.84g/cm³．
故答案为：（1）零刻度线；右；（2）$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$；（3）$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$；（4）小王；偏大；
（5）17.3；16.8；20；0.84．

点评 同样测量液体的密度，本题同时给出了两种方案，让学生分析辨别，提高了学生的思考能力，锻炼了学生思维能力．是一道好题．