在“測量鹽水的密度”實驗中,甲、乙兩同學(xué)各自用自己設(shè)計的方案完成了實驗.方案如下:
甲:①用天平稱出空燒杯的質(zhì)量m1;
②把適量的鹽水倒人燒杯中,用天平稱出其總質(zhì)量m2;
③將燒杯中的鹽水全部倒人量筒中,測出鹽水的體積V;
④計算出鹽水的密度P.
乙:①在燒杯中裝入適量鹽水,用天平稱出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1;
②把燒杯中的部分鹽水倒入量筒中,用天平稱出燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量m2;
③讀出量筒中鹽水的體積V;
④計算出鹽水的密度ρ.
(1)比較甲、乙兩位同學(xué)設(shè)計的實驗方案,你認(rèn)為哪個方案不合理?請說明原因.
(2)寫出你認(rèn)為合理方案的密度表達(dá)式______;
(3)實驗后,乙同學(xué)又想測量小段蠟燭的密度.他用天平稱出質(zhì)量,請你自選器材,幫他測出小段蠟燭的體積.(寫出所選用的器材和簡要方法)
解:
(1)甲同學(xué)的方案不合理;
甲同學(xué)的方案中,將玻璃杯中的鹽水倒入量筒測量體積的時候,玻璃杯壁上一定沾有部分鹽水,從而導(dǎo)致所測體積偏。晒溅=
知,在質(zhì)量m一定時,體積V偏小,密度ρ偏大;
(2)乙方案中,鹽水的質(zhì)量為m=m
1-m
2,鹽水的體積為V,所以鹽水的密度為ρ=
;
(3)選用量筒和一段細(xì)鐵絲來做實驗;
方法:在量筒中倒入適量的水,讀出體積V
1;然后用細(xì)鐵絲插在蠟燭上,將蠟燭壓入水中,讀出總體積V
2,減去水的體積即為蠟燭的體積.
故答案為:(1)甲方案不合理;因為玻璃杯壁上一定沾有部分鹽水,從而導(dǎo)致所測體積偏。
(2)ρ=
;
(3)器材:量筒和一段細(xì)鐵絲;
方法:在量筒中倒入適量的水,讀出體積V
1;然后用細(xì)鐵絲插在蠟燭上,將蠟燭壓入水中,讀出總體積V
2,減去水的體積即為蠟燭的體積.
分析:實驗?zāi)康氖菧y量鹽水的密度,基本原理是ρ=
,測量值偏大或偏小,從質(zhì)量m的測量和體積V的測量分析.
點評:實驗過程不可避免地存在誤差,在能完成實驗任務(wù)的前提下,要優(yōu)化實驗設(shè)計,盡可能減小誤差.