Question

4．小明想知道学生在学校课间喝的牛奶的密度大小，于是他和小华到实验室用天平和量筒做了如下实验：
（1）把天平放在水平桌面上，发现指针指在分度盘的中线处，如图甲所示，于是小明直接使用天平进行测量．小华马上阻止，说小明的做法不对，不对之处是没有把游码移动到零刻度．纠正错误后，发现天平横梁不平衡，指针指在分度盘中央刻度线的左侧，小明应将平衡螺母向右（选填“左”或“右”）调节，才能使天平横梁平衡．

（2）实验时，他们先用天平测出空烧杯的质量为17g，在烧杯中倒入适量的牛奶，测出烧杯和牛奶的总质量如图乙所示．然后将烧杯中的牛奶全部倒入量筒中，牛奶的体积如图丙所示，则烧杯中牛奶的质量为45g，牛奶的密度为1.125×10³kg/m³．
（3）小明用这种方法测出的牛奶密度会偏大（选填“偏大”或“偏小”）．
（4）为减小实验误差，请对小明的实验方案进行改进，在下面画出改进后方案的实验数据记录表格．

Answer 1

分析 （1）天平使用前的调节要做到放、拨、调，拨是指将游码拨到零刻度线；天平的调节原则是：左偏右调、右偏左调、先快后慢；
（2）物体质量=砝码质量+游码对应的刻度值；读出图中牛奶体积；用公式ρ=$\frac{m}{V}$算出牛奶的密度；
（3）考虑烧杯壁粘牛奶的问题来分析对密度值的影响；
（4）为了缩小误差，应该先测出牛奶和烧杯总质量，将适量的牛奶倒入量筒中，再测出剩余牛奶和烧杯的质量；读出量筒内牛奶的体积，即可解答．

解答 解：（1）天平在调平衡前必须将游码拨到零刻度线；现在指针左偏，应将平衡螺母右调；
（2）标尺的分度值为0.2g，游码的示数为2g，烧杯和牛奶的总质量m=50g+10g+2g=62g；
则牛奶的质量为：m′=62g-17g=45g
由图丙可知，牛奶的体积为V=40ml=40cm³；
牛奶的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{45g}{40c{m}^{3}}$=1.125g/cm³=1.125×10³kg/m³；
（3）因为实验过程中倒出牛奶时，烧杯壁会沾有牛奶，使量筒中牛奶的体积偏小，致使算出的牛奶体积偏小，密度偏大．
（4）改进实验方案后的数据记录表格．

物理量	烧杯和牛奶总质量/g	烧杯和剩余牛奶质量/g	量筒中牛奶的质量/g	倒入量筒中牛奶体积/cm3	牛奶的密度/（g•cm-3）
实验数据

故答案为：（1）游码；零刻度线；右；（2）45；1.125×10³；（3）偏大；（4）表格如上．

点评 本题考查了液体密度的测量，实验时应该利用补差法，减小误差．