Question

下面是小方和小王設(shè)計(jì)的“測(cè)食用油密度”的實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)完善他們的方案，并回答后面的問題：
（1）調(diào)節(jié)天平時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的右側(cè)，如圖甲所示，則此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向

左

調(diào)節(jié)．

（2）用托盤天平測(cè)量合金塊質(zhì)量的操作情況如圖乙所示，請(qǐng)你指出其中的兩點(diǎn)錯(cuò)誤：①

用手直接拿取砝碼

；②

砝碼和被測(cè)物體的位置放反了

．
（3）小方的方案：用調(diào)節(jié)平衡的天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量m₁，向燒杯內(nèi)倒入適量食用油，再測(cè)出燒杯和食用油的總質(zhì)量m₂，然后把燒杯內(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V₁；其測(cè)得的食用油密度的表達(dá)式是

ρ=

m2-m1

V1

；
（4）小王的方案：在燒杯內(nèi)倒入適量的食用油，用調(diào)節(jié)平衡的天平測(cè)出燒杯和食用油的總質(zhì)量m₃，然后將燒杯內(nèi)的適量食用油倒入量筒內(nèi)，再測(cè)出燒杯和剩余食用油的總質(zhì)量m₄，讀出量筒內(nèi)食用油的體積V₂．其測(cè)得的食用油密度的表達(dá)式是

ρ=

m3-m4

V2

；
（5）按

小王

 的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)誤差可能小一些；如果選擇另一種方案，測(cè)得的密度值

偏大

 （填“偏大”、“偏小”）；

燒杯和食 用油的總 質(zhì)量（g）	燒杯和剩 余油的總 質(zhì)量（g）	倒出油的 質(zhì)量（g）	倒出油的 體積（cm3）	油的密度 （ kg/m3）
100	47.4	52.6	50	1.052×103

（6）圖丙是按小王的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行某次實(shí)驗(yàn)的情況，將實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)及測(cè)量結(jié)果填入上表中．

Answer 1

分析：（1）使用天平測(cè)量質(zhì)量之前要調(diào)平，調(diào)平的原則是相對(duì)指針，平衡螺母“左偏右調(diào)，右偏左調(diào)”．
（2）使用天平測(cè)量質(zhì)量之前要進(jìn)行調(diào)平：使游碼對(duì)齊標(biāo)尺零刻度線，調(diào)節(jié)平衡螺母使指針指在分度盤中央；
測(cè)量時(shí)，將被測(cè)物體放在左盤，估計(jì)被測(cè)物體質(zhì)量，用鑷子夾取適當(dāng)?shù)捻来a放在右盤，必要時(shí)調(diào)節(jié)游碼使橫梁平衡．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟求出油的質(zhì)量與體積，然后由密度公式求出油的密度．
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟求出油的質(zhì)量與體積，然后由密度公式求出油的密度．
（5）分析兩種方案所造成的實(shí)驗(yàn)誤差，然后選擇實(shí)驗(yàn)方案．
（6）由圖丙所示讀出天平的示數(shù)，量筒的示數(shù)，求出所測(cè)油的體積，然后由密度公式求出油的密度．

解答：解：（1）已知指針偏向分度盤右側(cè)，應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母，使天平平衡．
（2）操作過程中存在的錯(cuò)誤有三點(diǎn)：①用手取放砝碼；②物體放在了右盤，砝碼卻放在左盤．
（3）由實(shí)驗(yàn)步驟可知，所測(cè)由的質(zhì)量m=m₂-m₁，則油的密度ρ=

m

V1

=

m2-m1

V1

．
（4）由實(shí)驗(yàn)步驟可知，所測(cè)由的質(zhì)量m=m₃-m₄，則油的密度ρ=

m

V2

=

m3-m4

V2

．
（5）在小方的實(shí)驗(yàn)方案中，向量筒中倒油的過程中，燒杯上油有殘留，所測(cè)油的體積偏小，所測(cè)油的密度偏大，使實(shí)驗(yàn)存在較大誤差；在小王的實(shí)驗(yàn)方案中，不存在該問題，因此小王的實(shí)驗(yàn)方案好．
（6）由圖示可知，燒杯和剩余油的總質(zhì)量是20g+20g+5g+2.4g=47.4g，倒出油的質(zhì)量m=100g-47.4g=52.6g；
由圖丙所示量筒可知，油的體積V=50ml=50cm³；油的密度ρ=

m

V

=

52.6g

50cm3

=1.052g/cm³=1.052×10³kg/m³．
故答案為：（1）左；（2）①用手直接拿取砝碼；②砝碼和被測(cè)物體的位置放反了．（3）ρ=

m2-m1

V1

；
（4）ρ=

m3-m4

V2

；（5）小王；偏大；（6）如表所示．

燒杯和食 用油的總 質(zhì)量（g）	燒杯和剩 余油的總 質(zhì)量（g）	倒出油的 質(zhì)量（g）	倒出油的 體積（cm3）	油的密度 （ kg/m3）
100	47.4	52.6	50	1.052×103

點(diǎn)評(píng)：本題考查了天平的調(diào)節(jié)、使用方法、天平的讀數(shù)，量筒的讀數(shù)，求密度，實(shí)驗(yàn)方案的選擇等問題，是實(shí)驗(yàn)的常考問題，難度不大，一定要掌握；使用天平時(shí)，為防止砝碼被腐蝕或污染，取放砝碼必須使用鑷子，嚴(yán)禁用手直接去拿．