Question

10．小秋同學(xué)準(zhǔn)備利用已經(jīng)調(diào)節(jié)好的天平及量筒測(cè)量“玉堂”醬油的密度．
以下是小秋設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟及其操作示意圖：
A．測(cè)出空燒杯的質(zhì)量m₁（如圖1）；
B．將一部分醬油倒入燒杯中，測(cè)得總質(zhì)量m₂（如圖2）；
C．將燒杯中的醬油再倒入量筒中，測(cè)得其體積為V（如圖3）；
D．計(jì)算醬油的密度ρ．

（1）根據(jù)圖中信息，請(qǐng)你幫助小秋計(jì)算出醬油的密度ρ=1.125×10³kg/m³．
（2）在上述某次測(cè)量質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)小秋向天平右盤中放入砝碼盒中最小的砝碼時(shí)，指針如圖4所示；若將這個(gè)砝碼取出，指針如圖5所示．則要測(cè)出物體的質(zhì)量，小秋應(yīng)采取的正確做法是：取出最小砝碼，將處在零刻度位置的游碼向右移，直到指針對(duì)準(zhǔn)分度標(biāo)尺的中央刻度線．
（3）小夏分析實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)：小秋設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟有明顯的瑕疵，因?yàn)橥�量筒中倒醬油時(shí)不可能全部倒盡，這將導(dǎo)致測(cè)出的醬油密度值偏大（選填“偏大”或“偏小”）．
（4）小夏認(rèn)為，只要調(diào)整一下操作順序就可以避免這一瑕疵．調(diào)整后的操作順序應(yīng)該是BCAD（請(qǐng)重新排列ABCD的順序）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖1和圖2讀出空杯子的質(zhì)量、空杯子和醬油的質(zhì)量，根據(jù)圖3讀出醬油的體積，利用ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算醬油的密度；
（2）當(dāng)天平的左盤放物體，右盤放砝碼時(shí)，右盤中再放砝碼會(huì)下沉，取出砝碼會(huì)上翹時(shí)，需要移動(dòng)游碼．向右移動(dòng)游碼相當(dāng)于向右盤中增加砝碼．
（3）在將醬油從燒杯中倒出時(shí)，燒杯壁易粘液體，會(huì)使測(cè)量的牛奶的體積偏小，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$分析對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；
（4）產(chǎn)生誤差的原因主要在于在倒牛奶時(shí)燒杯壁上會(huì)有殘留，因此，調(diào)整時(shí)要從這一角度考慮進(jìn)行改進(jìn)．

解答 解：（1）由圖1和圖2可知，m_杯=20g+10g+5g=+2.4g=37.4g，
由圖2知，杯子和醬油的總質(zhì)量m_總=50g+20g+10g+2.4g=82.4g，
則醬油的質(zhì)量m_醬油=m_總-m_杯=82.4g-37.4g=45g，
由圖3可知，醬油的體積V_醬油=40mL=40cm³，
則醬油的密度ρ_醬油=$\frac{{m}_{醬油}}{{V}_{醬油}}$=$\frac{45g}{40c{m}^{3}}$=1.125g/cm³=1.125×10³kg/m³；
（2）由圖4和圖5可知，當(dāng)小秋向天平右盤中放入砝碼盒中最小的砝碼時(shí)，指針右偏；若將這個(gè)砝碼取出，指針左偏．
則要測(cè)出物體的質(zhì)量，小秋應(yīng)采取的正確做法是：取出最小砝碼，將處在零刻度位置的游碼向右移，直到指針對(duì)準(zhǔn)分度標(biāo)尺的中央刻度線．
（3）小因?yàn)橥�量筒中倒醬油時(shí)不可能全部倒盡，導(dǎo)致測(cè)量的醬油的體積偏小，由公式ρ=$\frac{m}{V}$知，質(zhì)量不變，體積偏小，所以測(cè)出醬油的密度偏大．
（4）先將醬油倒在空杯中，測(cè)量醬油和空杯的總質(zhì)量；然后將杯中的醬油再倒入量筒中，測(cè)得其體積；再測(cè)出空杯子的質(zhì)量，最后根據(jù)密度公式計(jì)算量筒中醬油的密度，這樣就避免了在倒醬油時(shí)燒杯壁上會(huì)有殘留醬油的問(wèn)題，減小了實(shí)驗(yàn)誤差，所以調(diào)整后的操作順序?yàn)椋築CAD．
故答案為：（1）1.125×10³；（2）取出最小砝碼，將處在零刻度位置的游碼向右移；（3）偏大；（4）BCAD．

點(diǎn)評(píng) 明確本實(shí)驗(yàn)中附著在燒杯內(nèi)壁上的牛奶對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響是改進(jìn)的突破點(diǎn)，也是這一實(shí)驗(yàn)中最容易產(chǎn)生誤差的地方，我們應(yīng)該學(xué)會(huì)分析并能利用合理的設(shè)計(jì)來(lái)來(lái)進(jìn)盡量減小誤差的產(chǎn)生．