下面是关于 “测食用油密度”的实验讨论,请回答以下问题:
(1)小明的方案:
a. 用已调节平衡的天平测出空烧杯的质量46g,
b. 向烧杯内倒入适量食用油,测出烧杯和食用油的总质量70g,
c. 把烧杯内的食用油全部倒入量筒内(如图所示),读出量筒内食用油的体积为 cm3,![]()
d. 测得的食用油的密度ρ油= g/cm3.
(2)为了研究实验中食用油残留对测量结果的具体影响,老师做了如下实验:在各种规格的烧杯中倒入适量的食用油,放置一会儿,将全部的油沿杯口倒出,得到如下数据:
| 烧杯规格/ ml | 500 | 250 | 100 | 50 |
| 空杯质量/g | 146 | 100 | 46 | 34.5 |
| 杯和剩余油的质量/g | 151 | 103 | 48.5 | 35.8 |
(3)为了减小实验误差,请你写出改进后的测食用油密度的方案:
a. 用已调节平衡的天平测出 ,
b. 把烧杯内的食用油适量倒入量筒内,读出量筒内食用油的体积为V,
c. .
有一块火山石可以漂浮在水中,小明用天平、量筒和水等器材测量这块火山石的密度,实验步骤如下:
① 天平测出石块的质量m,天平的示数如图所示;![]()
②向量筒中倒入V1=60ml的水;
③用细线系住石块,放入量筒,用细铁丝将其压入水中足够长时间,水面到达V2=65ml处;
④取出石块,水面降到了V3=58ml处;
⑤小明认为石块体积的测量不够准确,石块的体积应该包含材质和其中空隙部分的体积,于是又向量筒中加水到60ml处,将刚才取出的石块表面吸附的水清除后,再次没入量筒的水中,此时水面到达V4=66ml处,请解答下面问题:
⑴该实验原理为 (用物理符号表示)。
⑵在步骤④中,水面未回到60ml处的原因是 。
⑶请你根据小明的实验思路,将有关数据及计算结果填入以下表格的空白处。
| 物理量 实验 次数 | 火山石块的 质量m/g | V1 | V2 | V3 | V4 | 火山石块的 体积v/cm3 | 火山石块的 密度ρ/gcm-3 |
| 1 | | 60 | 65 | 58 | 66 | | |
① ;② 。
小明想测量大米的密度,但由于大米容易吸水,导致体积明显变化,因此用排水的方法测量大米的体积是不合理的。于是小明进行了如下实验和思考。
实验一:按图甲和图乙的方法分别测量大米的质量和体积,由此计算出大米的密度。
(1)使用托盘天平称取5克大米。称量过程中发现天平指针偏向右边(如图甲),接下来小明应如何操作? 。
(2)由于米粒间存在较大间隙,按图乙的方式用量简直接测量大米体积,则会导致测得的体积值偏 。![]()
小明思考:能否用排空气的方法测量大米的体积呢?他设想将大米与空气密封在一个注射器内,只要测出注射器内空气和大米的总体积及空气的体积,其差值就是大米的体积。但如何测出空气的体积呢?
查阅资料得知:温度不变时,一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值。于是进行了实验二:称取5克大米并装入注射器内(如图丙),从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积,通过压强传感器测出此时注射器内空气压强为P;而后将注射器内的空气缓慢压缩,当空气压强增大为2P时,再读出此时的总体积(压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变),整理相关数据记录如表。
| | 注射器内 空气压强 | 注射器内空气和大米的总体积 | 注射器内空气体积 |
| 压缩前 | P | 23毫升 | V |
| 压缩后 | 2P | 13毫升 | 0. 5V |