Question

6．小玲同學(xué)做了“測食用油密度”的實(shí)驗(yàn)
（1）實(shí)驗(yàn)過程：“測食用油密度”的實(shí)驗(yàn)，其小組同學(xué)對她的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了評估與交流．
a．小玲同學(xué)看到水平桌面上天平如圖所示，指針指到分度盤中央了，于是，立即將空燒杯放在天平左盤開始測量．組長小莉同學(xué)馬上給她提示“等等，天平還未調(diào)好”．小玲同學(xué)明白了，接下來她將將游碼調(diào)到左邊的零刻度線上，再調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針指在分度盤中線處；
b．用已調(diào)節(jié)平衡的天平測出空燒杯的質(zhì)量m₁；
c．向燒杯內(nèi)倒入適量食用油，測出燒杯和食用油的總質(zhì)量m₂；
d．把燒杯內(nèi)的食用油全部倒入量筒內(nèi)，讀出量筒內(nèi)食用油的體積為V；
e．測得的食用油密度的表達(dá)式是：ρ_油=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{v}$．
（2）小峰同學(xué)認(rèn)為小玲同學(xué)操作過程還存在問題，猜想油倒入量筒內(nèi)，倒不干凈，會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果．于是，大家在各種規(guī)格的燒杯中倒入適量的食用油，放置一會兒，將全部的油沿杯口倒出，得到如表數(shù)據(jù)：

燒杯規(guī)格/mL	500	250	100	50
空杯質(zhì)量/g	146	100	46	34.5
杯和剩余油的質(zhì)量/g	151	103	48.5	35.8

通過上述多次實(shí)驗(yàn)，說明小峰同學(xué)的猜想是正確（選填“正確”或“錯誤”）的．
若實(shí)驗(yàn)使用的是100ml的燒杯，則小玲同學(xué)計算量筒中食用油質(zhì)量的數(shù)據(jù)需要減2.5g后再計算密度，否則其測得的密度值偏大（偏大/偏小）．
（3）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，請你改進(jìn)小玲同學(xué)測食用油密度不合理的操作：
a．用已調(diào)節(jié)平衡的天平測出食用油和燒杯的總質(zhì)量m；
b．把燒杯內(nèi)的食用油適量倒入量筒內(nèi)，讀出量筒內(nèi)食用油的體積為V；
c．用天平測出剩余食用油和燒杯的總質(zhì)量m′．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)天平平衡時，要把游碼調(diào)到橫梁標(biāo)尺的零刻度線處；已知燒杯的質(zhì)量、燒杯和食用油的總質(zhì)量，可以得到食用油的質(zhì)量；已知食用油的質(zhì)量和體積，利用ρ=$\frac{m}{V}$計算食用油的密度．
（2）已知100ml的空燒杯質(zhì)量、燒杯和剩余油的質(zhì)量，可以得到燒杯壁上沾有食用油的質(zhì)量．利用ρ=$\frac{m}{V}$分析密度值的偏差時，從質(zhì)量、體積是否變化、如何變化考慮．
（3）在能夠測量出食用油密度的前提下，實(shí)驗(yàn)步驟的確定應(yīng)有利于減小誤差．

解答 解：（1）a、在調(diào)節(jié)天平平衡時，應(yīng)把游碼移到衡量標(biāo)尺的零刻度線處，然后再調(diào)節(jié)天平平衡；
量筒內(nèi)食用油的質(zhì)量m=m₂-m₁，測得的食用油密度的表達(dá)式是：ρ_油=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{v}$．
（2）100ml的燒杯沾有的食用油質(zhì)量為m₀=48.5g-46g=2.5g；因?yàn)樵跓�杯壁上沾�?.5g食用油，所以測量其它食用油質(zhì)量時，測得的數(shù)值需要減去2.5g，才是食用油是實(shí)際質(zhì)量，否則質(zhì)量值偏大．由ρ=$\frac{m}{V}$知，在體積一定時，質(zhì)量m偏大，所以密度值偏大，通過上述多次實(shí)驗(yàn)，文峰同學(xué)的猜想是正確的．
（3）為減小油在燒杯壁上殘留造成的實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)步驟為：
a、用已調(diào)節(jié)平衡的天平測出燒杯和油的總質(zhì)量m；
b．把燒杯內(nèi)的食用油適量倒入量筒內(nèi)，讀出量筒內(nèi)食用油的體積V；
c．用天平測出燒杯和剩余油的總質(zhì)量m′
故答案為：（1）將游碼調(diào)到左邊的零刻度線上；平衡螺母；$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{v}$；
（2）正確；2.5；偏大；
（3）食用油和燒杯；剩余食用油和燒杯．

點(diǎn)評 實(shí)驗(yàn)過程不可避免地存在誤差，我們在設(shè)計實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)該考慮到導(dǎo)致誤差增大的因素，可能的情況下進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以達(dá)到減小誤差的目的．