在“測(cè)量鹽水的密度”實(shí)驗(yàn)中,甲、乙兩同學(xué)各自用自己設(shè)計(jì)的方案完成了實(shí)驗(yàn).方案如下:
甲:①用天平稱出空燒杯的質(zhì)量m1;
②把適量的鹽水倒人燒杯中,用天平稱出其總質(zhì)量m2;
③將燒杯中的鹽水全部倒人量筒中,測(cè)出鹽水的體積V;
④計(jì)算出鹽水的密度P.
乙:①在燒杯中裝入適量鹽水,用天平稱出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1;
②把燒杯中的部分鹽水倒入量筒中,用天平稱出燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量m2;
③讀出量筒中鹽水的體積V;
④計(jì)算出鹽水的密度ρ.
(1)比較甲、乙兩位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,你認(rèn)為哪個(gè)方案不合理?請(qǐng)說明原因.
(2)寫出你認(rèn)為合理方案的密度表達(dá)式______;
(3)實(shí)驗(yàn)后,乙同學(xué)又想測(cè)量小段蠟燭的密度.他用天平稱出質(zhì)量,請(qǐng)你自選器材,幫他測(cè)出小段蠟燭的體積.(寫出所選用的器材和簡要方法)
解:
(1)甲同學(xué)的方案不合理;
甲同學(xué)的方案中,將玻璃杯中的鹽水倒入量筒測(cè)量體積的時(shí)候,玻璃杯壁上一定沾有部分鹽水,從而導(dǎo)致所測(cè)體積偏小.由公式ρ=
知,在質(zhì)量m一定時(shí),體積V偏小,密度ρ偏大;
(2)乙方案中,鹽水的質(zhì)量為m=m
1-m
2,鹽水的體積為V,所以鹽水的密度為ρ=
;
(3)選用量筒和一段細(xì)鐵絲來做實(shí)驗(yàn);
方法:在量筒中倒入適量的水,讀出體積V
1;然后用細(xì)鐵絲插在蠟燭上,將蠟燭壓入水中,讀出總體積V
2,減去水的體積即為蠟燭的體積.
故答案為:(1)甲方案不合理;因?yàn)椴AП谏弦欢ㄕ从胁糠蛀}水,從而導(dǎo)致所測(cè)體積偏;
(2)ρ=
;
(3)器材:量筒和一段細(xì)鐵絲;
方法:在量筒中倒入適量的水,讀出體積V
1;然后用細(xì)鐵絲插在蠟燭上,將蠟燭壓入水中,讀出總體積V
2,減去水的體積即為蠟燭的體積.
分析:實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)量鹽水的密度,基本原理是ρ=
,測(cè)量值偏大或偏小,從質(zhì)量m的測(cè)量和體積V的測(cè)量分析.
點(diǎn)評(píng):實(shí)驗(yàn)過程不可避免地存在誤差,在能完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的前提下,要優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),盡可能減小誤差.