Question

小麗放學回家后在廚房發(fā)現(xiàn)一瓶醬油和醋，那醬油和醋的密度誰的更大呢？于是她決定到學校向老師借實驗器材，來測定它們的密度．
（1）測定醬油和醋的密度分別采用了方案A和方案B，如表：

就上述兩種實驗方案，方案

 

測量更精確，因為在另一種方案中物理量

 

的測量值誤差較大，使測得的密度值偏

 

（選填“大”或“小”）．
（2）好動腦筋的小麗覺得，這兩種方法測量液體密度太煩瑣，她決定用天平（帶砝碼）、薄壁圓柱形燒杯（質(zhì)量為20g，底面積為20cm²）、刻度尺來自制一種能直接測量液體密度的儀器，實驗步驟如下：

第一步：在水平桌面上調(diào)平天平；
第二步：在天平的左盤放上燒杯，在右盤放入120g的砝碼并保持不變；
第三步：將待測液體倒入燒杯中，直到天平橫梁平衡（如圖）；
第四步：量出液體在燒杯中的高度并根據(jù)推導標出對應的密度值；
回答下列問題：
1、若將某液體倒入燒杯至B點，此時天平恰好平衡，量得B點高4cm，則該液體密度為

 

g/cm³．
2、將另一種液體倒入燒杯至A點，此時天平恰好平衡，如圖，ρ_A

 

ρ_B（填“＞”“=”“＜”）；燒杯上刻度是

 

的（均勻/不均勻）．
3、寫出液體密度ρ與液體在燒杯中深度h的關(guān)系式

 

；
4、小麗覺得該儀器還存在許多不足，請?zhí)岢鲆粭l改進意見

 

．

Answer 1

分析：液體密度的測量方法：根據(jù)液體的密度的計算公式ρ=m/v可知需要測量的物理量是m和v，m用天平測量、v用量筒測量．但液體的質(zhì)量不能直接用天平測量，必須分兩步．那么究竟是先測量質(zhì)量呢還是體積呢？不同的方法會對測量結(jié)果造成什么影響呢？需要認真思考．如果先測液體的體積后測質(zhì)量，就會使一部分液體留在筒壁使測出的質(zhì)量偏小，密度偏��；如果先測控燒杯質(zhì)量還有一種：先測空燒杯質(zhì)量，將液體倒入燒杯測出液體燒杯總質(zhì)量，再將液體倒入量筒測體積，這種做法因燒杯壁粘液體，測出的體積偏小，算出的密度偏大．

解答：解：（1）方案B先測空燒杯的質(zhì)量，將燒杯中的液體倒入量筒測液體體積，會有液體粘在燒杯壁上，導致測出的體積V偏小，計算出的密度偏大．正確做法是先測燒杯和液體總質(zhì)量，再將液體倒入量筒測體積和燒杯及燒杯上粘的液體的總質(zhì)量容器質(zhì)量．所以方案A更精確．
     故答案為：A，V，大．
（2）1．因為燒杯質(zhì)量為20g，燒杯和待測液體總質(zhì)量為120g，
     所以液體質(zhì)量為120g-20g=100g．
     由圓柱形燒杯底面積20cm²，液體高度為4cm得：
        液體體積為20×4=80（cm³） 根據(jù)密度公式ρ=

m

v

，得：
         ρ=

100

80

g/cm³=1.25g/cm³
     故答案為：1.25
    2．根據(jù)密度公式可知：質(zhì)量相同的液體，體積大的密度小．倒至燒杯A點的液體體積大，所以它的密度較小．
      所以：ρ_A＜ρ_B
     因為燒杯是圓柱形的，所以它上面的刻度應該是均勻的．
    故答案為：＜，均勻．
    3．根據(jù)密度公式ρ=

m

v

，且液體質(zhì)量m為100g，體積v=20hcm³，得：
       ρ=

m

v

=

100

20h

=

5

h

     故答案為：

5

h

    4．小麗自制的密度計用刻度尺多次測量燒杯內(nèi)液體的高度時會產(chǎn)生較大的誤差，所以應該做出改進．
     故答案為：用透明膠帶將一把刻度尺粘貼在燒杯外側(cè)壁上，可以直接看出燒杯內(nèi)液體的高度，同時減少因多次測量液體的高度帶來的誤差．

點評：要計算液體密度，需要測量的物理量是m和v，m用天平測量、v用量筒測量．但液體的質(zhì)量不能直接用天平測量，必須分兩步．那么究竟是先測量質(zhì)量呢還是體積呢？不同的方法會對測量結(jié)果造成不同影響．需要認真思考．小麗善于動腦筋，自制了密度計，同學們要學習她這種探究精神．