Question

6．實驗課上老師讓小明和小東做“測定鹽水密度”的實驗．小明首先寫出了如下內容．
實驗器材：天平（含砝碼）、量筒、燒杯、鹽水．
實驗步驟：
步驟一：用天平測出空燒杯的質量m₁；
步驟二：將鹽水倒進燒杯，用天平測出裝有鹽水的燒杯的總質量m₂；
步驟三：將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中，讀出鹽水的體積V；
步驟四：計算出鹽水的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{V}$．
他們收拾好實驗器材后，一起對實驗的過程進行了評估．小明對小東說：我們的實驗原理正確，實驗器材使用恰當，操作過程規(guī)范，讀數(shù)準確，計算無誤，得出的鹽水密度是準確的．小東看完小明上面的實驗報告內容，說：在操作過程中，我發(fā)現(xiàn)有一點兒鹽水沾在燒杯內壁上．這樣，盡管我們操作規(guī)范、讀數(shù)準確、計算無誤，但我們測量得到的數(shù)據(jù)還是有了誤差，導致計算的結果也有誤差．小明認真思考后，同意了小東的意見．然后，他們一起繼續(xù)探討如何改進實驗方法，盡量減小測量的誤差．
（1）小東這里所指的“測量誤差”是在上述實驗步驟的步驟三產生的，導致了鹽水體積讀數(shù)偏�。ㄌ睢捌�大”或“偏小”），從而使得鹽水密度的計算結果偏大（填“偏大”或“偏小”）；
（2）為了減小實驗的誤差，必須從質量和體積兩方面的測量進行控制．根據(jù)小明和小東的分析意見，在不增加實驗器材的條件下，提出你的實驗設計方案，使實驗結果的誤差達到最�。�
實驗步驟：
（3）在你的設計方案中，控制誤差的思路是什么？

Answer 1

分析 步驟三說將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中，讀出鹽水的體積V，很明顯將有一部分水留在燒杯壁上，不能全部導入量筒內，導致了鹽水的體積小了，根據(jù)密度公式可知：質量不變，所以測得的密度偏大了．減小誤差的辦法就是：去掉步驟一，改為測量剩余鹽水和燒杯的總質量m₂，這樣就防止了殘留問題．

解答 解：（1）出現(xiàn)在第三步，將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中，讀出鹽水的體積V，很明顯將有一部分水留在燒杯壁上，不能全部導入量筒內，導致了鹽水的體積小了，根據(jù)密度公式可知：質量不變，所以測得的密度偏大了；
（2）改進方案：步驟一：將適量的鹽水倒入量筒中，測出鹽水的體積V₁；
步驟二：用天平測出鹽水和量筒的質量m₁；
步驟三：將量筒內的鹽水倒出一部分，再測出量筒內剩余鹽水的體積V₂、剩余鹽水和量筒的質量m₂；
步驟四：計算出倒出部分的鹽水密度
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{m1-m2}{V1-V2}$
（3）這種方法避免了因鹽水沾在燒杯壁所引起的誤差．
故答案為：（1）三；偏��；偏大；
（2）改進方案：步驟一：將適量的鹽水倒入量筒中，測出鹽水的體積V₁；
步驟二：用天平測出鹽水和量筒的質量m₁；
步驟三：將量筒內的鹽水倒出一部分，再測出量筒內剩余鹽水的體積V₂、剩余鹽水和量筒的質量m₂；
步驟四：計算出倒出部分的鹽水密度
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{m1-m2}{V1-V2}$
（3）這種方法避免了因鹽水沾在燒杯壁所引起的誤差．

點評 本題考查液體密度的測量實驗，進行誤差分析，要找到產生誤差的原因，才能減小誤差．