Question

16．如图所示，这是小强同学设计的测牛奶密度的实验步骤及他的操作示意图：
A．测出空杯子的质量为m₁（如图A）；
B．将一袋牛奶倒一部分在空杯中，测得总质量为m₂（如图B）；
C．将杯中的牛奶再倒入量筒中，测得其体积为V（如图C）；
D．计算出牛奶的密度ρ．

（1）小强测得牛奶的质量m=75g；
（2）请你帮小强计算出牛奶的密度ρ=1.25×10³kg/m³；
（3）其实小强设计的实验步骤有明显的瑕疵，由于往量筒中倒牛奶时不可能倒尽，因此按他设计的步骤测出的牛奶密度值将偏大（选填“偏大”或“偏小”）
（4）细心而聪明的你一定已经发现，只要调整一下操作顺序就可以避免这一瑕疵，说说你调整后的操作顺序BCAD（请重新排列ABCD的顺序）

Answer 1

分析 （1）注意用天平测物体质量时，物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度，而要准确读出游码所对刻度，必须明确标尺的分度值及以游码左端所对刻度为准．据此读出烧杯的质量、烧杯与牛奶的总质量，二者之差即为牛奶的质量；
（2）根据量筒的读数方法，视线与液体的凹面最低处平行，读出量筒内牛奶的体积．根据密度公式ρ=$\frac{m}{V}$计算牛奶的密度．
（3）在将牛奶从烧杯中倒出时，烧杯壁易粘液体，会使测量的牛奶的体积偏小，根据ρ=$\frac{m}{V}$分析对实验的影响；
（4）产生误差的原因主要在于在倒牛奶时烧杯壁上会有残留，因此，调整时要从这一角度考虑进行改进．

解答 解：（1）根据天平的读数方法可知，烧杯的质量为m_杯=20g+10g+4g=34g，
烧杯和牛奶的总质量m_总=100g+5g+4g=109g，
所以牛奶的质量为m=m_总-m_杯=109g-34g=75g；
（2）根据量筒的读数方法，视线与凹面低处相平，量筒内牛奶的体积V=60mL=60cm³；
ρ_牛奶=$\frac{m}{V}$=$\frac{75g}{60c{m}^{3}}$=1.25g/cm³=1.25×10³kg/m³；
（3）由于往量筒中倒牛奶时，烧杯壁会粘有少量牛奶，不能全部倒尽，致使测得牛奶的体积偏小，根据密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可知，质量不变，体积偏小，所以测出牛奶的密度偏大；
（4）先将一袋牛奶倒一部分在空杯中，测量牛奶和空杯的总质量；然后将杯中的牛奶再倒入量筒中，测得其体积；再测出空杯子的质量，最后根据密度公式计算量筒中牛奶的密度，这样就减小了实验误差，所以调整后的操作顺序为：BCAD．
故答案为：（1）75；（2）1.25×10³；（3）偏大；（4）BCAD．

点评 明确本实验中附着在烧杯内壁上的牛奶对测量结果的影响是改进的突破点，也是这一实验中最容易产生误差的地方，我们应该学会分析并能利用合理的设计来来进尽量减小误差的产生．