Question

1．為了測(cè)量某油井所產(chǎn)石油的密度，小明收集了該井石油樣品進(jìn)行了如下測(cè)量（常溫下石油為粘稠的液態(tài)）

（1）將天平放在水平桌面上，移動(dòng)游碼至標(biāo)尺左端零刻度線處，發(fā)現(xiàn)指針靜止在分度盤中央的右側(cè)，則應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，直至天平平衡．
（2）用調(diào)節(jié)好的天平稱出空燒杯的質(zhì)量為38.1g．然后將石油樣品倒入燒杯，放在調(diào)節(jié)好的天平左盤上稱量，當(dāng)天平重新平衡時(shí)，右盤中的砝碼和游碼的位置如圖甲所示，則燒杯和石油樣品的質(zhì)量為81.8g．
（3）將燒杯中的石油全部倒入量筒，示數(shù)如圖乙所示，石油的體積為46ml．
（4）根據(jù)他測(cè)量的數(shù)據(jù)，求得所測(cè)石油的密度為0.95g/cm³．
（5）按照小明設(shè)計(jì)的方案測(cè)量的石油密度值偏大，造成該結(jié)果原因是從燒杯向量筒中倒石油時(shí)，燒杯中有殘留，使所測(cè)得的石油體積偏小，從而使密度值偏大．
（6）針對(duì)小明的實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)你提出改進(jìn)辦法：
步驟：①先測(cè)出石油和燒杯的總質(zhì)量
②將石油倒入量筒后測(cè)的體積V
③再用天平測(cè)出燒杯的質(zhì)量m₂
根據(jù)你的改進(jìn)辦法，測(cè)出石油的密度的表達(dá)式為ρ=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{V}$．

Answer 1

分析 （1）把天平放在水平臺(tái)上，游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度；調(diào)節(jié)天平的平衡螺母使天平的橫梁平衡，平衡螺母都向指針?biāo)�在位置的反方向調(diào)節(jié)；
（2）天平的讀數(shù)等于右盤中砝碼的質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的刻度值，求出石油的質(zhì)量；
（3）在進(jìn)行量筒的讀數(shù)時(shí)，注意量筒的分度值，視線與液面的凹底相平；
（4）根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算出石油的密度；
（5）根據(jù)測(cè)量體積、質(zhì)量的誤差分析密度的誤差；
（6）改進(jìn)過程中，注意量筒中的體積和質(zhì)量應(yīng)對(duì)應(yīng)，這樣便可減小誤差．

解答 解：（1）使用天平時(shí)，將天平放在水平臺(tái)上，把游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處后，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤中線的右側(cè)，應(yīng)該將右端的平衡螺母向左調(diào)；
（2）由圖甲知，標(biāo)尺的分度值為0.2g，所以天平的讀數(shù)為50g+20g+10g+1.8g=81.8g；石油的質(zhì)量m=81.8g-38.1g=43.7g；
（3）由圖乙知，量筒的分度值為2ml，所以量筒的讀數(shù)為46ml=46cm³；
（4）石油的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{43.7g}{46c{m}^{3}}$=0.95g/cm³；
（5）將燒杯內(nèi)的石油倒入量筒中時(shí)，不能倒干凈，所以測(cè)量的石油體積偏小，根據(jù)密度公式ρ=$\frac{m}{V}$，可知所測(cè)密度偏大；
（6）可先測(cè)出石油和燒杯的總質(zhì)量，將石油倒入量筒后再測(cè)出燒杯的質(zhì)量，這樣量筒中的質(zhì)量和體積便可對(duì)應(yīng)了，減小了測(cè)量誤差；
故答案為：（1）零刻度線；左；（2）81.8；（4）46；（3）0.95；（5）大；從燒杯向量筒中倒石油時(shí)，燒杯中有殘留，使所測(cè)得的石油體積偏小，從而使密度值偏大；（6）先測(cè)出石油和燒杯的總質(zhì)量m₁；將石油倒入量筒后測(cè)的體積V；再用天平測(cè)出燒杯的質(zhì)量m₂；ρ=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{V}$．

點(diǎn)評(píng) 此題以測(cè)量石油的密度例，考查了天平和量筒的使用及讀數(shù)，同時(shí)考查了有關(guān)密度的計(jì)算及誤差的分析．