某同学为测量“花花牛”牌牛奶的密度,用天平、玻璃杯、量筒等器材,设计了如下实验方案:
A、用天平称出玻璃杯的质量m
B、将适量牛奶倒入杯中
C、用天平称出玻璃杯和牛奶的总质量m
D、将杯中牛奶倒入量筒中,测出牛奶的体积V
E、计算牛奶的密度ρ=
(1)你认为这个方案有什么缺点?______
(2)请你提出改进这个实验的办法.______
(3)在称物体质量之前,应将天平放在______,并将游码______,若发现指针偏向分度盘中央红线左侧,应______,待指针指在分度盘中央红线上即可进行称量,如图所示为用天平测玻璃杯质量时所加砝码和游码位置情况.则玻璃杯的质量为______.
解:(1)测牛奶的体积时有较大误差,有些牛奶沾在玻璃杯壁上,使测得牛奶体积偏小,密度偏大.
(2)为了测牛奶的体积时包含沾在玻璃杯壁上的牛奶,所以先测体积后测质量,既将步骤A移到步骤D后,步骤A是用天平称出玻璃杯和剩余牛奶的质量m.
(3)在称物体质量之前,应将天平放在水平桌面上,并将游码拨到标尺零刻度处,若发现指针偏向分度盘中央红线左侧,应向右调平衡螺母,待指针指在分度盘中央红线上即可进行称量,
如图所示为用天平测玻璃杯质量时所加砝码和游码位置情况.则玻璃杯的质量为20g+10g+3g=33g.
故答案为:(1)测牛奶的体积时有较大误差,有些牛奶沾在玻璃杯壁上;
(2)先测体积后测质量,既将步骤A移到步骤D后,步骤A是用天平称出玻璃杯和剩余牛奶的质量m.
(3)水平桌面;拨到标尺零刻度处;向右调平衡螺母;33g.
(1)由公式ρ=知,要测量牛奶的密度,需要得到牛奶的质量和体积.利用步骤C和A,可以得到牛奶的质量.
(2)步骤D将玻璃杯中的牛奶倒入量筒测量体积时,有部分牛奶会沾在杯壁水上,导致量筒中牛奶的体积略小于玻璃杯中的体积,由ρ=可以看出,测量体积值偏小,所以牛奶密度偏大.
(3)天平使用前首先将天平放在水平桌面上,首先把游码拨到标尺零刻度处,然后调节平衡螺母使天平平衡;再根据测量密度的原理,分别测量出质量m和体积v,然后分析出正确的顺序,并利用所测量的物理量表示出密度.
天平读数规则:盘中砝码总质量加法游码在标尺上对应的刻度值,注意天平的分度值是0.2g.
点评:(1)测量过程中误差是不可避免的,在条件允许的情况下,应该优化实验过程减小误差.
(2)对于用天平测量物体质量、用天平和量筒测量固体、液体密度是实验步骤的排序,无论步骤的繁与简,抓住基本步骤是关键.
(3)本题难度大,要充分利用密度的公式灵活地进行分析.测量过程中不可避免地存在误差,在条件允许的情况下,应该优化实验过程减小误差.
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