Question

4．下面是小明和小刚同学设计的“测食用油密度”的实验方案：
①小明的方案：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=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$；
②小明的实验方案中有什么缺陷？烧杯内残留了一部分食用油．对实验结果有什么影响？测得食用油的密度偏大．
③小刚同学改进了实验方案：在烧杯内倒入适量的食用油，用调节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，再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=$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$．

Answer 1

分析 ①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．
②小明的实验中烧杯内的食用油不可能全部倒入量筒中，会沾在烧杯壁上，使质量测量值大于倒入量筒中食用油的质量．
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．

解答 解：①量筒内油的质量为：m=m₂-m₁．
食用油密度：ρ_油=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$；
②小明先测空烧杯的质量，再测烧杯和液体总质量，最后将液体倒入量筒来测体积，这种做法会因烧杯壁粘液体而使测出的体积偏小，导致算出的液体密度偏大；
③烧杯和食用油的总质量m₃，烧杯和剩余食用油的质量m₄，量筒内食用油的质量：m_油=m₃-m₄，
食用油密度：ρ_油=$\frac{{m}_{油}}{{V}_{油}}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$．
故答案为：①$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$；②烧杯内残留了一部分食用油；测得食用油的密度偏大；③$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$．

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．