Question

11．小明测量植物油密度时，按如图所示顺序进行了操作：
①用天平测出空烧杯的质量m₁；
②向烧杯中倒入适量植物油，测出烧杯与植物油的总质量m₂；
③将烧杯中植物油倒入量筒中，测出植物油的体积V；
④计算出植物油的密度ρ．
（1）下表是小明根据上述实验操作，设计的记录数据表格．请根据图将表格中的数据填写完整．

物理量	空烧杯的质量 m1/g	烧杯与植物油的总质量m2/g	植物油的体积 V/cm3	植物油的密度 ρ/kg．m-3
测量值

（2）小明按上述实验操作得到的密度值比真实值偏大偏大（选“偏大”、“偏小”或“不变”），理由因为量筒内残留有植物油，使测量出来的体积偏小，密度偏大．
（3）小阳把小明的实验步骤的顺序进行了合理的调整，使实验误差得到了减小，你认为合理的测量植物油密度的步骤顺序是②③①④（用小明的实验序号排列）．

Answer 1

分析 （1）①用天平测量物体质量读数时，物体的质量等于右盘砝码质量加游码质量；
②由烧杯与植物油的总质量和空烧杯的质量可得植物油的质量，然后利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$就可计算出植物油的密度．
（2）在实验验操作中，由于把植物油倒入量筒时，会有少许植物油附着在烧杯壁上，测量的植物油体积就不准确，所以密度值也就出现了误差．
（3）上述测量方法由于烧杯中的植物油不可能全部倒入量筒，导致体积测量偏小，误差很大．改进的方法是将前两步顺序对调，先测烧杯和植物油的总质量，再测烧杯和剩余植物油的质量，就能减小误差．

解答 解：（1）①游码的最小刻度是0.2g，所以烧杯与植物油的总质量是：m_总=20g+10g+3.4g=33.4g；
②空烧杯的质量是：m_杯=15g，
植物油的质量：m=m_总-m_杯=33.4g-15g=18.4g，
测量的植物油的体积：V=20ml=20cm³，
植物油的密度是：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{18.4g}{20c{m}^{3}}$=0.92g/cm³；
（2）向量筒中倒植物油时，会有少许植物油附着在烧杯壁上，因此测量的植物油体积偏小，从而再利用密度公式计算出的结果也就偏大了；
（3）合理的测量植物油密度的步骤：向烧杯中倒入适量植物油，测出烧杯与植物油的总质量m₂；将烧杯中植物油倒入量筒中，测出植物油的体积V；用天平测出空烧杯的质量m₁；计算出植物油的密度ρ，故正确顺序为②③①④．
故答案为：（1）15； 33.4；20；0.92×10³；（2）偏大；因为量筒内残留有植物油，使测量出来的体积偏小，密度偏大；（3）②③①④．

点评 此题考查了天平读数以及密度的计算，还涉及到了测物质密度实验步骤的设计，分析实验数据等．