Question

张明和王芳合作，进行“测定盐水的密度”实验：
实验器材：天平（含砝码）、量筒、烧杯、盐水
实验步骤：
步骤一、用天平测出空烧杯的质量m₁
步骤二、将盐水倒进烧杯，用天平测出盐水和烧杯的总质量m₂
步骤三、将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，读出盐水的体积V
步骤四、计算出盐水的密度：ρ==
他们收拾好实验器材后，一起对实验的过程进行了评估：
张明说：我们的实验原理正确，实验器材使用恰当，操作过程规范，读数准确，计算无误，得出的盐水密度是准确的．
王芳说：在操作过程中，我发现有一点盐水沾在烧杯内壁上，这样，尽管我们的操作规范，读数准确、计算无误，但我们测量得到的数据还是有了较大的误差，导致计算的结果误差较大．
张明认真思考后，同意了王芳的意见，然后，他们一起继续探讨如何改进实验方案，尽量减小测量的误差．
根据张明和王芳对实验过程的评估，请你回答：
（1）王芳这里所指的“测量误差”是在上述实验步骤的第______步产生的，导致了盐水体积读数______（填“偏大”或“偏小”），从而使得盐水密度的计算结______（填“偏大”或“偏小”）．
（2）为了减小实验的误差，必须从质量和体积两方面的测量进行控制．根据张明和王芳的分析意见，在不增加实验测的条件下，提出你的实验设计方案，使实验结果的误差达到最小．实验步骤是：______．
（3）在你的设计方案中，控制误差的思路是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）在将盐水从烧杯中全部到倒出时，烧杯壁易粘液体，会使测量盐水的体积偏小，根据ρ=计算得出的盐水密度偏大；
（2）减小误差的办法就是：去掉步骤一，改为测量剩余盐水和烧杯的总质量m₂，这样就防止了残留问题．
解答：解：（1）此实验中，液体从烧杯全部倒入量筒测体积时，烧杯壁粘液体，测得体积偏小，密度偏大；
（2）改进方案：
步骤一、将盐水倒进烧杯，用天平测出装有盐水烧杯的总质量为m₁
步骤二、将烧杯中的盐水部分（或全部）倒入量筒中，读出盐水的体积V
步骤三、用天平测出剩余盐水和烧杯的质量为m₂
步骤四、计算出盐水的密度：ρ=
（3）改进方案避免了因盐水沾在烧杯壁所引起的误差．
故答案为：（1）三；偏小；偏大；（2）改进方案如上；（3）改进方案避免了因盐水沾在烧杯壁所引起的误差．
点评：解决本题的关键是：进行误差分析找到产生误差的原因，才能减小误差．