在做“测量某品牌白酒密度”实验时,2班同学的方法各异。
(1)甲组:进行了如图所示的四项操作。
A.用天平测出空烧杯的质量;
B.将白酒倒入烧杯中,用天平测出烧杯和白酒的总质量;
C.将烧杯中白酒的一部分倒入量筒,测出这部分白酒的体积;
D.用天平测出烧杯和剩余白酒的质量。
①经小组分析,发现以上ABCD4个操作步骤中有一步是多余的,多余的一步是_____(填序号)
②甲组测量烧杯和白酒的总质量m1时,估计酒和烧杯的总质量在70g左右。试加砝码时,应用镊子夹取50g、20g砝码各1个放入右盘中,若指针右偏,则应取下_____g砝码,试加上其他砝码,同时调节游码。
③由图可知待测白酒的质量是_____;体积是_____cm3,密度是_____kg/m3。
④甲组同学在向量筒倒入白酒时,不慎有酒溅出,则测出的白酒密度会_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(2)乙组:进行了三项操作:
A.用天平测出空烧杯的质量m1;
B.在烧杯中倒入适量白酒,用天平测出烧杯和白酒的总质量m2;
C.将烧杯中的白酒倒入量筒,测出白酒的体积V。
乙组同学得出白酒的密度ρ白酒=_____(用已知符号表示)。经分析发现该实验结果比真实值_____(“偏大”、“偏小”或“相等”),原因是_____。
(3)丙组:进行了三项操作:
A.用天平测出空烧杯的质量m1;
B.在量筒中倒入适量的白酒,测出白酒的体积V;
C.将量筒中的白酒倒入烧杯中,用天平测出烧杯和白酒的总质量m2。
丙组同学得出白酒的密度ρ白酒=_____(用已知符号表示)。经分析发现该实验结果比真实值_____(填“偏大”“偏小”或“相等”),原因是_____。
(4)丁组的小华不小心将量筒打碎了,只能天平来测量白酒的密度。于是他添加两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0;
②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
③用另一个烧杯_____,用天平测出烧杯和白酒的总质量为m2;
④则白酒的密度表达式ρ白酒=_____(已知水的密度为ρ水)。
小明针对小华的实验设计进行评估后,认为小华设计的操作过程有不妥之处,你认为该不妥之处是:_____。
A 20 36.8 40 0.92×103 偏大 偏大 见解析 偏小 见解析 装满白酒 见解析
【详解】
(1)①实验中只要能测出倒出酒的质量和体积,再根据密度公式ρ=就可以求出酒的密度,所以测量空烧杯的质量是多余的,即步骤A是多余的。
②试加砝码时,用镊子夹取50g、20g砝码各1个放入右盘中,若指针右偏,则应取下20g的砝码,试加上其它砝码,同时调节游码。
③由B图可知,烧杯和酒的总质量为
m1=50g+20g+10g+1.8g=81.8g
由D图可知,烧杯和剩余酒的总质量为
m2=20g+20g+5g=45g
倒出酒的质量为
m=m1-m2═81.8g-45g=36.8g
由C图可知,倒出酒的体积为
V=40cm3
ρ==0.92g/cm3=0.92×103kg/m3
④向量筒倒入白酒时,不慎有酒溅出,则所测白酒的体积偏小,由ρ=得到测出的白酒密度会偏大。
(2)白酒的密度
ρ白酒=
将烧杯中的白酒倒入量筒,烧杯上会有残余,测出白酒的体积变小,由ρ=得到测出的白酒密度会偏大。
(3)白酒的密度
ρ白酒=
将量筒中的白酒倒入烧杯中,量筒中会有残余,用天平测出烧杯和白酒的总质量变小,由ρ=得到测出的白酒密度会偏小。
(4)③用另一个烧杯装满白酒,用天平测出烧杯和白酒的总质量为m2,白酒的质量
m白酒=m2-m0
④水的体积
V水=
白酒的体积等于水的体积,即
V白酒= V水=
白酒的密度
ρ白酒=
烧杯装满水,易洒出,不方便操作,可以在两烧杯上同一适当位置划线,再把水和白酒分别装到刻度线的位置。