偏大、偏小轻松判

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  初中物理测量物体密度时经常会遇到测量值偏大、偏小的问题。那么,如何正确判断测量值到底是“偏大”还是“偏小”呢?其实只要记住,先测量的值是准确的,后测量的值由于沾水、残留等会造成不准确,就一定能正确判断了。
  例 如测不规则小石块质量:在量筒中倒入适量水,体积记为V0;用细线把小石块浸没在水中,此时量筒的示數为V1;把小石块取出后直接放到天平上测质量,记为m。由于先测量的体积是准确的,后测量的质量由于沾水导致偏大,根据公式可知密度偏大。所以用排水法测小石块的密度,一定要先测质量,再测体积。在测量液体密度时,同样记住先测量的值(体积和质量)是准确的,后测量的数值由于液体残留会偏小,再根据公式进行判断。
  例 小明在“测量物质的密度”实验中,进行下列操作:
  (1)先把天平放在水平台上,游码归零后发现指针偏向如图甲所示,应将平衡螺母向 移动(选填“左”或“右”),直至天平平衡;
  (2)将小石块放在调好的天平左盘,天平平衡时右盘中的砝码和游码位置如图乙所示,则小石块的质量为 g;
  (3)小明将小石块用细线系好,放入装有20 mL水的量筒中,记录此时量筒的示数,如图丙所示,请你帮他计算小石块的密度为 g/cm3;
  (4)实验中所用细线会对测量结果造成一定误差,导致所测密度值与真实值相比 (填“偏大”或“偏小”);
  (5)小明还想测量陈醋的密度,但量筒不小心被打碎了,老师说只用天平也能测出陈醋的密度,因此他添加了两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤:
  ①调节好天平,用天平测出空烧杯的质量为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用另一个烧杯装满陈醋,用天平测出烧杯和陈醋的总质量为m2;
  ④该陈醋的密度表达式ρ= (用m0、m1、m2、ρ水表示)。
  解析:(4)细线会排开一定体积的水,导致测量的金属块的体积变大,质量不变,故密度的测量值要偏小。
  答案:(1)左 (2)52.6; (3)2.63; (4)偏小 (5)[m2-m0m1-m0] × ρ水
  点评:测质量时,固体物体不能沾水(液体),否则会造成密度偏大;测体积时,将固体浸没在液体中时,固体不能吸水,如果在固体外包上塑料膜会造成测得的体积偏大,从而造成密度偏小。
  总之测量时,如果m偏大,V正常,得到的密度值就偏大;反之偏小;如果是V影响密度,则测量的V偏大,密度偏小,反之偏大;比如先测量体积,再“捞”出来测量质量,则测量的质量会偏大,密度偏大;测量时,砝码生锈了,测量的质量值会偏小,计算的密度也偏小了。
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