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實驗9 用天平和量筒測量液體的密度

1.實驗原理：
2.實驗器材：量筒、天平、燒杯、鹽水；
3.實驗裝置

4.實驗步驟：
①在燒杯中倒入適量的待測鹽水，用天平測量燒杯和鹽水的總質量 ；
②將燒杯中的鹽水倒入量筒中一部分，用天平測量燒杯和剩余鹽水的總質量m2，
③記錄倒入量筒中的鹽水的體積為 ；
④則鹽水密度的表達式：
5.誤差分析
（1）實驗操作步驟及誤差來源分析:
方法一　先測量液體的質量
①用天平測出空燒杯的質量m1；
②用天平測出燒杯和液體的總質量m2；
③將液體倒入量筒中，測出液體的體積V；
④液體的密度為
誤差分析:將液體從燒杯中倒入量筒中時，燒杯壁上會有殘留，使測得的體積偏小，算出的密度值偏大.
方法二　先測量液體的體積
①用量筒測出液體的體積V；
②用天平測出空燒杯的質量m1；
③將量筒中的液體倒入燒杯中，用天平測出燒杯和液體的總質量m2；
④液體的密度為
誤差分析:將液體從量筒中倒入燒杯中時，量筒壁上會有殘留，使測得的質量偏小，算出的密度值偏小.
（2）改進實驗、減小誤差的方法:
①用天平先測出燒杯和液體的總質量m1；
②向量筒中倒入一部分液體，讀出倒入液體的體積V；
③用天平測出剩余液體和燒杯的總質量m2；
④液體的密度為

【例1】如圖1所示，是小強同學設計的測牛奶密度的實驗步驟及他的操作示意圖:
a.測出杯子的質量為m1（如圖A）；
b.將一袋牛奶倒一部分在空杯中，測得總質量為m2（如圖B）；
c.將杯中的牛奶倒入量筒中，測得其體積為V（如圖C）；
d.計算出牛奶的密度ρ.

（1）小強測得牛奶的質量m= 75 g.
（2）請你幫小強計算出牛奶的密度ρ= 1.25×103 kg/m3.
（3）其實小強設計的實驗步驟有明顯的瑕疵，按小強設計的步驟測出的牛奶密度值將 偏大 （選填“偏大”或“偏小”）.
（4）細心而聰明的你一定已經發現，只要調整一下操作順序就可以避免這一瑕疵，說說你調整后的操作順序 bcad （請重新排列abcd的順序）.
（5）同組的小明同學在沒有天平和量筒的情況下，也想測量某液體的密度，于是小明利用圖2中的物品和器材，設計了如下步驟，請你幫小明將實驗步驟補充完整:（g取10N/kg）

①如圖甲所示，用彈簧測力計測出金屬塊的重力G= 2.6 N.
②如圖乙所示，將金屬塊浸沒在水中，此時彈簧測力計的示數為1.6N，金屬塊在水中受到的浮力F浮= 1 N，金屬塊的體積V金= 1.0×10-4 m3.
③請你幫小明補充一下接下來的實驗操作： 將金屬塊掛在彈簧測力計上并浸沒在被測液體中,讀出彈簧測力計的示數F1 .
④被測液體的密度為 （用已知量和測量量的符號表示）.
【例2】用天平和量筒做“測鹽水密度”的實驗．

（1）調節天平平衡時，先將天平放在 水平臺面 上，將游碼移至標尺左端的零刻度線處，若發現分度盤指針的位置如圖甲所示，則應將平衡螺母向 右 調節，天平才能平衡．
（2）小聰用調節好的天平測量空燒杯的質量時，右盤中所加砝碼和游碼的位置如圖乙所示，則小聰所用燒杯的質量為 32.4 g.
（3）如表所示分別是小聰、小明、小玲、小莉所設計和進行實驗的過程（表中的圖只是實驗步驟示意圖，圖中示數并不是實際測量數據）．這四位同學所測的均為同一種鹽水．

設計
實驗者 實驗操作順序 計算鹽水密度的表達式
步驟1 步驟2 步驟3
小聰
把鹽水倒入量筒中測量出體積V
用天平測量出空燒杯的質量m1
把量筒中鹽水倒入燒杯中，測量出鹽水和燒杯的總質量m2
小明
用天平測量出空燒杯的質量m1
把鹽水倒入燒杯中，測量鹽水和燒杯的總質量m2
把燒杯中的鹽水倒入量筒中測量出鹽水體積V
小玲
把鹽水倒入燒杯中，測量鹽水和燒杯的總質量m1
把燒杯中的鹽水倒入量筒中測量出體積V
用天平測量出燒杯的質量m2
小莉
把鹽水倒入燒杯中，測量鹽水和燒杯的總質量m1
把燒杯中的部分鹽水倒入量筒中測量出體積V
用天平測量出剩余鹽水和燒杯的總質量m2
①在設計實驗時，四位同學都沒有寫出計算鹽水密度的表達式．請你根據小莉的實驗步驟寫出她計算鹽水密度的表達式：ρ鹽水＝ ．
②在對實驗結果進行分析論證時，老師發現四位同學中有兩位同學的實驗結果很接近，而另外兩位同學的實驗結果差別較大．老師指出，實驗結果相近的兩位同學的數據是較準確的，而另外兩位同學的實驗結果差別大的主要原因是實驗操作順序不正確．請你分析并指出由于操作順序不正確而導致實驗結果偏大的是 小明 ，實驗結果偏小的是 小聰 ．（均選填“小聰”“小明”“小玲”或“小莉”）