Question

15．李琪的妈妈从西亚超市里购买了一瓶芝麻油，李琪想知道这瓶芝麻油的密度，带了样品到学校物理实验室进行两人如下测量：
（1）将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺零刻度线左端处，发现指针静止在分度盘中央的右侧，则应将平衡螺母向左调节，直至天平平衡．
（2）用调节好的天平称出空烧杯的质量为38.1g．然后将芝麻油样品倒入烧杯，放在调节好的天平左盘上称量，当天平重新平衡时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则烧杯和芝麻油样品的质量为81.8g．
（3）将烧杯中的芝麻油全部倒入量筒，示数如图乙所示，芝麻油的体积为46mL．
（4）根据他测量的数据，求得所测芝麻油的密度为0.95g/cm³．
（5）按照李琪设计的方案测量的芝麻油密度值偏大，造成该结果原因是向量筒中倒芝麻油时，会有少许油附着在烧杯壁上，因此测量的芝麻油体积偏小，从而再利用密度公式计算出的结果也就偏大了．．
（6）针对李琪的实验方案，请你提出改进办法，写出主要实验步骤：将烧杯中的芝麻油部分倒入量筒，测得剩余部分的质量，读出量筒中芝麻油的体积．

Answer 1

分析 （1）使用天平测量物体质量之前，先将天平放在水平台上，把游码放在标尺0刻度线，并调节横梁上的平衡螺母，使天平平衡．
（2）使用天平测量物体质量时，首先要明确标尺的分度值，被测物体的质量等于砝码的总质量与游码所对刻度之和．
（3）读取量筒中液体的体积时，首先要明确量筒的分度值，读数时视线与液面最凹处所对刻线相平；已知液体质量和体积，利用公式ρ=$\frac{m}{V}$得到其密度．
（4）在实验验操作中，由于把酒倒入量筒时，会有少许酒附着在烧杯壁上，测量的酒体积就不准确，所以密度值也就出现了误差．上述测量方法由于烧杯中的油不可能全部倒入量筒，导致体积测量偏小，误差很大．

解答 解：
（1）使用天平之前，要将天平放在水平台上，把游码放在标尺0刻度线，并调节横梁上的平衡螺母，指针静止在分度盘中央的右侧，说明右侧质量大，平衡螺母向左调，使天平平衡；
（2）图甲中标尺的分度值为0.2g，烧杯和芝麻油的总质量为m_总=50g+20g+10g+1.8g=81.8g；
（3）图乙中量筒的分度值为2mL，液面最凹处与46mL相平，所以液体的体积为V=46mL=46cm³；
（4）芝麻油的质量为m=m_总-m_杯=81.8g-38.1g=43.7g；
芝麻油的密度为ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{43.7g}{46c{m}^{3}}$=0.95g/cm³．
（5）按照李琪设计的方案测量的芝麻油密度值偏大；原因是向量筒中倒芝麻油时，会有少许油附着在烧杯壁上，因此测量的芝麻油体积偏小，从而再利用密度公式计算出的结果也就偏大了．
（6）为了避免向量筒中倒芝麻油时，会有少许油附着在烧杯壁上，可以将烧杯中的芝麻油部分倒入量筒，测得剩余部分的质量，读出量筒中芝麻油的体积，减小误差．
故答案为：（1）左；（2）81.8；（3）46；（4）0.95；
（5）大；向量筒中倒芝麻油时，会有少许油附着在烧杯壁上，因此测量的芝麻油体积偏小，从而再利用密度公式计算出的结果也就偏大了；
（6）将烧杯中的芝麻油部分倒入量筒，测得剩余部分的质量，读出量筒中芝麻油的体积．

点评 本题根据实际生活中的一个例子考查了密度公式的应用及测量液体密度的方法，给我们的启示是：设计实验时要合理，尽可能减小测量误差．