Question

為確定某種未知液體的“身份”，物理老師把這個(gè)任務(wù)交給了小明這個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，他們利用天平和量筒進(jìn)行了多次測(cè)量．某次的操作如下：

（1）請(qǐng)找出上圖1a中的兩處錯(cuò)誤之處：①

用手直接拿砝碼

；②

物體和砝碼放反了

．
（2）小明在用圖1a方法稱量時(shí)，把物體放在天平的右盤(pán)，砝碼放在天平的左盤(pán)，并向右移動(dòng)游碼后天平恢復(fù)了平衡，則該物體的質(zhì)量應(yīng)是

B

A．砝碼質(zhì)量加游碼示數(shù)        B．砝碼質(zhì)量減游碼示數(shù)
C．僅等于砝碼質(zhì)量            D．無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)出物體的質(zhì)量
（3）若小明改正錯(cuò)誤稱量后，用天平測(cè)量液體的質(zhì)量．當(dāng)天平平衡時(shí)，放在右盤(pán)中的砝碼大小和游碼的位置如圖1b中甲所示，則稱得燒杯和液體的質(zhì)量m為

49

g．
（4）用量筒測(cè)量液體的體積．將燒杯中的液體全部倒入量筒中，液面達(dá)到的位置如圖1b中乙所示，則該液體的體積V為

30

mL．盡管體積測(cè)量方法正確，但大家在對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果進(jìn)行評(píng)估時(shí)，發(fā)現(xiàn)液體的體積測(cè)量值比它的實(shí)際值要

偏小

，如果按這種方案，測(cè)得的密度值

偏大

．（兩空均選填“偏大”或“偏小”）．
（5）為了減小誤差，我們可以將實(shí)驗(yàn)步驟順序重新調(diào)整為

BCA

．
原方案：
A．用天平測(cè)量出燒杯的質(zhì)量m₁；  
B．向燒杯中倒入一些液體，測(cè)出它們的總質(zhì)量m₂；
C．將燒杯中的液體倒入量筒中，測(cè)出液體的體積V；
寫(xiě)出液體密度的表達(dá)式：ρ=

m2-m1

V

．（用方案中的字母表示）
（6）他們用修正后的測(cè)量方法測(cè)出了幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果作出了“m-V”圖象，如圖2所示．由圖象可知該液體的密度為

0.8×10³

kg/m³ 通過(guò)查表對(duì)照知該液體可能是

煤油或酒精

．
一些物質(zhì)的密度．

物質(zhì)	硫酸	水	煤油	酒精
密度（kg?m-3）	1.8×103	1.0×103	0.8×103	0.8×103

Answer 1

分析：（1）使用天平時(shí)，要注意不能用手直接拿砝碼，被測(cè)物體放在左盤(pán)中，砝碼放在右盤(pán)中．
（2）如果物體放在右盤(pán)中，砝碼放在左盤(pán)中，則被測(cè)物體的質(zhì)量是砝碼質(zhì)量由游碼示數(shù)之差．
（3）正確操作，物體質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量與游碼示數(shù)之和．
（4）由圖示量筒讀出液體的體積；分析體積測(cè)量值的變化時(shí)要從其操作過(guò)程中進(jìn)行分析，由于燒杯中的液體不能全部倒入量筒中，會(huì)有一部分液體沾在燒杯壁上，導(dǎo)致體積的測(cè)量值偏小，密度偏大．
（5）合理調(diào)整實(shí)驗(yàn)步驟，使所測(cè)液體質(zhì)量與體積相對(duì)應(yīng)，體積與質(zhì)量都準(zhǔn)確，減小由于實(shí)驗(yàn)步驟造成的系統(tǒng)誤差，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，寫(xiě)出液體密度表達(dá)式．
（6）從圖象上找出液體和燒杯的總質(zhì)量和燒杯的質(zhì)量，求出液體的質(zhì)量，找到對(duì)應(yīng)的體積，根據(jù)密度公式求出液體的密度；根據(jù)密度表判斷液體可能是哪種液體．

解答：解：（1）由圖示可知，實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤是：用手直接拿砝碼；物體和砝碼放反了．
（2）把物體放在天平的右盤(pán)，砝碼放在天平的左盤(pán)，并向右移動(dòng)游碼后天平恢復(fù)了平衡，所測(cè)物體的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量減游碼示數(shù)，故B正確；
（3）由圖示天平可知，物體的質(zhì)量為20g+20g+5g+4g=49g．
（4）由圖示量筒可知，液體體積是30ml；在將液體從燒杯中向量筒中倒入的過(guò)程中，總有部分液體吸附在燒杯壁上，沒(méi)有倒入量筒中，則液體體積的測(cè)量值比真實(shí)值小，由密度公式可知，液體密度的測(cè)量值大于真實(shí)值．
（5）為避免燒杯壁殘留液體造成的實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)為：B．向燒杯中倒入一些液體，測(cè)出它們的總質(zhì)量m₂；
C．將燒杯中的液體倒入量筒中，測(cè)出液體的體積V；A．用天平測(cè)量出燒杯的質(zhì)量m₁； 即：BCA；
所測(cè)液體質(zhì)量m=m₂-m₁，則液體密度ρ=

m

V

=

m2-m1

V

；
（6）由圖象知，由圖象知，燒杯的質(zhì)量為25g，當(dāng)燒杯和液體的質(zhì)量為45g時(shí)，液體的體積為25cm³，
液體的質(zhì)量為：m=m₂-m₁=45g-25g=20g，液體的密度為：ρ=

m

V

=

20g

25cm3

=0.8g/cm³=0.8×10³kg/m³，
對(duì)照密度表可知，這種液體是煤油或酒精．
故答案為：（1）用手直接拿砝碼；物體和砝碼放反了；（2）B；（3）49；（4）30；偏��；偏大；
（5）BCA；

m2-m1

V

；（6）0.8×10³；煤油或酒精．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于密度測(cè)量值和真實(shí)值大小分析的問(wèn)題，一定要明確，質(zhì)量和體積測(cè)量量，哪個(gè)測(cè)量量是準(zhǔn)確的，哪個(gè)測(cè)量量是不準(zhǔn)確的，根據(jù)密度公式進(jìn)行判斷，這個(gè)類型的習(xí)題很容易迷糊，學(xué)會(huì)這種方法．