Question

8．小明测量植物油密度时，先把天平放在水平台面上；将游码移到左端“0”刻度线，他调节天平平衡后按下列顺序进行了操作：

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．请根据下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	15	33.4	20	0.92×103

（2）根据测量的物理量写出植物油的密度表达式ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{V}$．
（3）试分析小明按上述实验操作得到的密度值比真实值偏大（“大”或“小”）．
（4）为了减小实验带来的误差，我们可以改进实验方法，按照正确的做法，小明的实验顺序应该是②③①④（填序号）．
（5）小明的妈妈去超市买了一桶这种植物油，标签上标有5L，则这一通植物油的质量约为4.6kg．

Answer 1

分析 天平使用前的调节：①放：把天平放到水平桌面上；②移；把游码移到标尺左端零刻线处；③调：调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处；
（1）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）根据测量过程中植物油的质量与体积获取方式，带入密度公式可得表达式；
（3）在试验操作中，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；
（4）要准确测出液体的质量及体积，要先测出总质量m₂，再把部分液体倒入量筒测体积V，然后测出剩余液体及烧杯的质量m₁，m₂-m₁是量筒中液体的质量，然后由密度公式求液体的密度，据此安排实验步骤；
（5）已知桶的容积，利用密度公式可求得能装多少千克植物油．

解答 解：
天平要放在水平台面上，先将游码移到标尺左端零刻线处；再调节横梁上的平衡螺母，使指针指在分度盘中央刻度线；
（1）由图可知，烧杯与植物油的总质量：m₂=20g+10g+3.4g=33.4g，
植物油的质量m=m₂-m₁=33.4g-15g=18.4g，
植物油的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{18.4g}{20c{m}^{3}}$=0.92g/cm³=0.92×10³kg/m³；
（2）植物油的密度表达式：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{V}$；
（3）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，则利用密度公式计算出的结果也就偏大了；
（4）为避免植物油残留在烧杯内壁，造成体积测量的误差，应先测量植物油与烧杯的总质量，再将植物油倒入量筒测量体积，最后测空烧杯的质量，所以正确顺序为②③①④；
（5）一桶植物油的体积：V=5L=5×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，所装植物油的质量：m=ρV=0.92×10³kg/m³×5×10^-3m³=4.6kg．
故答案为：
（1）水平台面上；33.4； 0.92×10³（2）$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{V}$；（3）大；（4）②③①④；（5）4.6．

点评 此题考查了天平测质量时如何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．