Question

我国石油储量丰富，为了测量某油井所产石油的密度，小刚和小丽收集了该井所产石油样品进行了如下测量（常温下石油为粘稠的液态）

小刚的实验：

（1）将天平放在水平台上，调节好天平平衡．先用天平称出空烧杯的质量为31.2g．然后将石油样品倒入烧杯，放在调节好的天平左盘上称量，当天平重新平衡时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则烧杯和石油样品的质量为      g．

（2）将烧杯中的石油倒入量筒，其示数如图乙所示，石油的体积为      cm³．

（3）根据测量的数据，求得所测石油的密度为      g/cm³．

（4）联想到某起石油泄漏事故中石油漂浮在水面上的情景，小刚发现自已测量的石油密度值偏大，你认为该实验方案造成测量结果偏大的原因是      ．

小丽在实验时发现量筒刻度不清，于是利用烧杯、水、天平也测出了石油的密度．请你把下列步骤补充完整，并写出石油密度的表达式．

（1）用天平称出      的质量m₁；

（2）在烧杯里装满水，称出烧杯和水的总质量为m₂；

（3）将烧杯中的水倒净并擦干烧杯，      ，称出总质量为m₃；

（4）石油密度表达式为              ．

Answer

小刚的实验：

（1）81.8；（2）46；（3）1.1；（4）将烧杯内的石油倒入量筒中时，烧杯中有残留，使所测量的石油体积偏小，根据密度公式ρ=知，则所测密度偏大；

小丽的实验：

（1）空烧杯；（3）在烧杯中装满石油；（4）•ρ水．

【解析】

试题分析：小刚的实验：

（1）天平的读数等于右盘中砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值；

（2）在进行量筒的读数时，注意量筒的分度值，视线与液面的凹底相平；

（3）求出石油的质量，根据公式ρ=计算出石油的密度；

（4）根据测量体积、质量的误差分析密度的误差；

小丽的实验：只有天平，没有量筒，可以利用等体积的水和石油，称量水和石油的质量，根据体积相等列出等式求出石油的密度．

【解析】
小刚的实验：

（1）由图甲知，标尺的分度值为0.2g，所以天平的读数为50g+20g+10g+1.8g=81.8g；

（2）由图乙知，量筒的分度值为2mL，所以量筒的读数为46mL；

（3）石油的质量m=81.8g﹣31.2g=50.6g，

则ρ===1.1g/cm3；

（4）将烧杯内的石油倒入量筒中时，烧杯中有残留，使所测量的石油体积偏小，根据密度公式ρ=知，则所测密度偏大；

小丽在实验时发现量筒刻度不清，用天平也能测量出石油的密度：

（1）调好天平，用天平测出空烧杯质量为m1．

（2）将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m2．

则水的质量m水=m2﹣m1，

由ρ=可求得，水的体积V=，

（3）将烧杯中的水倒净并擦干烧杯，在烧杯中装满石油，称出总质量为m3；

则石油的质量m石油=m3﹣m1，

烧杯内水的体积等于石油的体积

（4）则石油的密度表达式ρ====•ρ水．

故答案为：小刚的实验：

（1）81.8；（2）46；（3）1.1；（4）将烧杯内的石油倒入量筒中时，烧杯中有残留，使所测量的石油体积偏小，根据密度公式ρ=知，则所测密度偏大；

小丽的实验：

（1）空烧杯；（3）在烧杯中装满石油；（4）•ρ水．

【点评】测量液体密度时，只有量筒没有天平，可以采用被测液体和水的质量相同进行测量；只有天平没有量筒，可以采用被测液体和水的体积相同进行测量．石油体积的测量是本实验的难点，巧妙地利用等效替代法，是解决此题的关键．