Question

某同學(xué)為測量“花花牛”牌牛奶的密度，用天平、玻璃杯、量筒等器材，設(shè)計了如下實驗方案：
A、用天平稱出玻璃杯的質(zhì)量m
B、將適量牛奶倒入杯中
C、用天平稱出玻璃杯和牛奶的總質(zhì)量m
D、將杯中牛奶倒入量筒中，測出牛奶的體積V
E、計算牛奶的密度ρ=

m2-m1

v

（1）你認為這個方案有什么缺點？

測牛奶的體積時有較大誤差，有些牛奶沾在玻璃杯壁上

（2）請你提出改進這個實驗的辦法．

先測體積后測質(zhì)量，既將步驟A移到步驟D后，步驟A是用天平稱出玻璃杯和剩余牛奶的質(zhì)量m

（3）在稱物體質(zhì)量之前，應(yīng)將天平放在

水平桌面

，并將游碼

撥到標尺零刻度處

，若發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤中央紅線左側(cè)，應(yīng)

向右調(diào)平衡螺母

，待指針指在分度盤中央紅線上即可進行稱量，如圖所示為用天平測玻璃杯質(zhì)量時所加砝碼和游碼位置情況．則玻璃杯的質(zhì)量為

33g

．

Answer 1

分析：（1）由公式ρ=

m

V

知，要測量牛奶的密度，需要得到牛奶的質(zhì)量和體積．利用步驟C和A，可以得到牛奶的質(zhì)量．
（2）步驟D將玻璃杯中的牛奶倒入量筒測量體積時，有部分牛奶會沾在杯壁水上，導(dǎo)致量筒中牛奶的體積略小于玻璃杯中的體積，由ρ=

m

V

可以看出，測量體積值偏小，所以牛奶密度偏大．
（3）天平使用前首先將天平放在水平桌面上，首先把游碼撥到標尺零刻度處，然后調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡；再根據(jù)測量密度的原理，分別測量出質(zhì)量m和體積v，然后分析出正確的順序，并利用所測量的物理量表示出密度．
天平讀數(shù)規(guī)則：盤中砝碼總質(zhì)量加法游碼在標尺上對應(yīng)的刻度值，注意天平的分度值是0.2g．

解答：解：（1）測牛奶的體積時有較大誤差，有些牛奶沾在玻璃杯壁上，使測得牛奶體積偏小，密度偏大．
（2）為了測牛奶的體積時包含沾在玻璃杯壁上的牛奶，所以先測體積后測質(zhì)量，既將步驟A移到步驟D后，步驟A是用天平稱出玻璃杯和剩余牛奶的質(zhì)量m．
（3）在稱物體質(zhì)量之前，應(yīng)將天平放在水平桌面上，并將游碼撥到標尺零刻度處，若發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤中央紅線左側(cè)，應(yīng)向右調(diào)平衡螺母，待指針指在分度盤中央紅線上即可進行稱量，
如圖所示為用天平測玻璃杯質(zhì)量時所加砝碼和游碼位置情況．則玻璃杯的質(zhì)量為20g+10g+3g=33g．
故答案為：（1）測牛奶的體積時有較大誤差，有些牛奶沾在玻璃杯壁上；
（2）先測體積后測質(zhì)量，既將步驟A移到步驟D后，步驟A是用天平稱出玻璃杯和剩余牛奶的質(zhì)量m．
（3）水平桌面；撥到標尺零刻度處；向右調(diào)平衡螺母；33g．

點評：（1）測量過程中誤差是不可避免的，在條件允許的情況下，應(yīng)該優(yōu)化實驗過程減小誤差．
（2）對于用天平測量物體質(zhì)量、用天平和量筒測量固體、液體密度是實驗步驟的排序，無論步驟的繁與簡，抓住基本步驟是關(guān)鍵．
（3）本題難度大，要充分利用密度的公式靈活地進行分析．測量過程中不可避免地存在誤差，在條件允許的情況下，應(yīng)該優(yōu)化實驗過程減小誤差．