内容正文:
不同方法“测量液体密度”的误差分析
一、测量方法
利用带砝码的天平、量筒和烧杯测量盐水的密度,写出实验步骤并用测得量写出盐水密度的表达式。
第一种:结果准确的测量方法:
(1)向烧杯中倒入适量的盐水,用调节好的天平测出烧杯和水的总质量m1;
(2)将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中,记下量筒中盐水的体积V;
(3)再用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2。
表达式:ρ=(m1-m2)/V
第二种:结果偏大的测量方法:
先测质量后测体积
(1)用调节好的天平测出烧杯的质量m1;
(2)测出适量的盐水和烧杯的总质量为m2;
(3)将烧杯中的盐水倒入量筒,记下体积为V。
表达式:ρ=(m2-m1)/V
误差分析:有液体残留在烧杯内,所测体积偏小,密度偏大。
第三种:结果偏小的测量方法
先测体积后测质量
(1)用量筒测出适量盐水的体积为V;
(2)用调节好的天平测出烧杯的质量m1;
(3)将量筒内的盐水倒入烧杯,测出烧杯和盐水的总质量m2;
表达式:ρ=(m2-m1)/V
误差分析:有液体残留在量筒内,所测质量偏小,密度偏小。
二、相关演练
1.郑州市积极响应“国家黄河生态文明”战略,在沿黄地区大力发展石榴种植。小明发现他家的石榴比其他品种的石榴甜,汁更浓,想测下石榴汁的密度。
(1)实验步骤如下:
①将空烧杯放在调好的天平上,测出其质量为40g;
②在烧杯中倒入适量的石榴汁,将其放在天平左盘上,在右盘内添加砝码,当放入最小的5g砝码时,天平右端下沉,接下来应进行的操作是:_____________________________。
直到天平平衡此时砝码质量及游码位置如图甲所示,则烧杯和石榴汁的总质量为_______g。
③将烧杯中的石榴汁倒入量筒中,液面位置如图乙所示,则量筒中石榴汁的体积为_______cm3。
④用上述测得的数据计算出石榴汁的密度为_________kg/m3。
(2)分析实验过程,小丽认为,在步骤③中,由于烧杯中的石榴汁有残留,会使密度的测量结果______(选填“偏大”或“偏小”),她提出要将(1)中实验步骤的顺序稍作调整就能使测量结果更准确,合理的顺顺序是___________(填写步骤序号)。
2.山西老陈醋采用82道传统固态发酵工序酿造而成,与勾兑醋有着本质的不同,小明在实践活动中调查了它们的药用价值和作用,并设计实验测定它们的密度进行比较,请帮助他完善以下实验方案。
(1)把天平放在________上,游码调至标尺左端的零刻度线处,天平的状态如图所示,接下来的操作应该是_____________________,直至横梁平衡。
(2)小明进行了如下实验操作:
a.向烧杯中倒入适量老陈醋,测出烧杯与老陈醋的总质量m1;
b.将烧杯中部分老陈醋倒入量筒中,测出老陈醋的体积V;
c.用天平测出烧杯与剩余老陈醋的总质量m2; .
d.则老陈醋的密度ρ=__________(用所测物理量的符号表示);
e.重复上述实验步骤测出勾兑醋的密度。
(3)请你设计记录实验数据的表格。
3.实验小组利用天平、量筒和烧杯等器材测量牛奶的密度。
(1)天平调平衡后,将适量的牛奶倒入烧杯中,并用天平测量烧杯和牛奶的总质量,通过加减砝码的一番操作,当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针如图甲所示,接下来他应该_________(选填序号)。
A.向左调节平衡螺母
B.移动游码
C.取下最小的砝码后移动游码
(2)测出烧杯和牛奶的总质量为116g后,将烧杯中的一部分牛奶倒入量筒,液面位置如图乙所示,则量筒中牛奶的体积为_______cm³。
(3)测量烧杯和剩余牛奶的总质量,天平横梁平衡时如图丙所示,则烧杯和剩余牛奶的总质量为________g。
(4)小明测量的牛奶密度为_________kg/m³。
(5)在向量筒倒入牛奶时,如果不慎有牛奶溅出,则测出的牛奶密度会________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
4.学习化学后,小明对老师配置的硫酸铜溶液的密度很感兴趣,于是找来天平、烧杯和量筒进行测量.
(1)将天平放在__________工作台上,游码移至标尺的________________________处,然后观察到指针偏向分度盘中线的右侧,应将平衡螺母向_______调节,使天平平衡。
(2)在烧杯中装人适量硫酸铜溶液,用天平测量出烧杯和液体的总质量m₁=150.4g;再将部分液体倒入量筒(如图甲),读数时视线要与凹液面最________处相平,量筒中液体体积V=______mL。
(3)再次将天平调平衡,测得剩余液体和烧杯的总质量m₂(如图乙)。m₂=_______g。
(4)根据ρ=_______计算硫酸铜溶液的密度(用 m₁、m₂和V表示)。
(5)若将烧杯中的溶液倒人量筒时,有部分溶液溅到