Question

在“测量盐水的密度”实验中，甲、乙两同学各自用自己设计的方案完成了实验．方案如下：
甲：①用天平称出空烧杯的质量m₁；
②把适量的盐水倒人烧杯中，用天平称出其总质量m₂；
③将烧杯中的盐水全部倒人量筒中，测出盐水的体积V；
④计算出盐水的密度P．
乙：①在烧杯中装入适量盐水，用天平称出烧杯和盐水的总质量m₁；
②把烧杯中的部分盐水倒入量筒中，用天平称出烧杯和剩余盐水的质量m₂；
③读出量筒中盐水的体积V；
④计算出盐水的密度ρ．
（1）比较甲、乙两位同学设计的实验方案，你认为哪个方案不合理？请说明原因．
（2）写出你认为合理方案的密度表达式______；
（3）实验后，乙同学又想测量小段蜡烛的密度．他用天平称出质量，请你自选器材，帮他测出小段蜡烛的体积．（写出所选用的器材和简要方法）

Answer 1

解：
（1）甲同学的方案不合理；
甲同学的方案中，将玻璃杯中的盐水倒入量筒测量体积的时候，玻璃杯壁上一定沾有部分盐水，从而导致所测体积偏小．由公式ρ=知，在质量m一定时，体积V偏小，密度ρ偏大；
（2）乙方案中，盐水的质量为m=m₁-m₂，盐水的体积为V，所以盐水的密度为ρ=；
（3）选用量筒和一段细铁丝来做实验；
方法：在量筒中倒入适量的水，读出体积V₁；然后用细铁丝插在蜡烛上，将蜡烛压入水中，读出总体积V₂，减去水的体积即为蜡烛的体积．
故答案为：（1）甲方案不合理；因为玻璃杯壁上一定沾有部分盐水，从而导致所测体积偏小；
（2）ρ=；
（3）器材：量筒和一段细铁丝；
方法：在量筒中倒入适量的水，读出体积V₁；然后用细铁丝插在蜡烛上，将蜡烛压入水中，读出总体积V₂，减去水的体积即为蜡烛的体积．
分析：实验目的是测量盐水的密度，基本原理是ρ=，测量值偏大或偏小，从质量m的测量和体积V的测量分析．
点评：实验过程不可避免地存在误差，在能完成实验任务的前提下，要优化实验设计，尽可能减小误差．