測液體密度的誤差分析

2021-02-25 國文物理工作室

      郭文老師和教育部物理《課程標準》及物理教材主編黃恕伯老師

    郭文老師：高級物理教師，內蒙古師範大學物理學院碩士研究生導師，呼和浩特市名師工作室主持人，呼市「國文物理工作室」主持人，新城區名師工作室成員，呼市實驗教育集團物理教研員、物理教研組組長。全國物理競賽優秀輔導員。


        測液體密度的誤差分析

測量液體的密度，是初中物理中的一個重要實驗，也是近幾年中考的重要考點。下面幾個方案，都可以測量液體的密度，但實驗中產生的誤差卻大不相同。下面我們就具體分析一下。

該實驗的原理為：ρ=m/V。

方案一：

1、用天平測出空燒杯的質量m1

2、將量筒中加入適量的液體讀出液體的體積V

3、將量筒中的液體倒入燒杯中，測出質量m2 

液體密度的表達式為：ρ=(m2-m1)/V。

誤差分析：由於液體向外倒的時候有掛壁現象。所以液體質量(m2-m1)比量筒中的液體質量要小一些，所以該方案測出的液體密度會偏小。

方案二：

1、用天平測出空燒杯的質量m1

2、燒杯中加入適量液體，用天平測出質量m2

3、將燒杯中液體倒入量筒，測出液體的體積V

液體密度的表達式為：ρ=(m2-m1)/V。

誤差分析：由於液體向外倒的時候有掛壁現象。所以量筒中液體的體積，要比燒杯中的液體體積要小一些，所以該方案測出的液體密度會偏大。

方案三：

1、燒杯中加入適量液體，用天平測出質量m1

2、將燒杯中液體倒入量筒，測出液體的體積V

3、用天平測出空燒杯的質量m2

液體密度的表達式為：ρ=(m1-m2)/V。

誤差分析：液體質量(m1-m2)中，已經把由於掛壁現象殘留在燒杯中液體的質量排出掉了，所以(m1-m2)就是量筒中液體的質量，和量筒中液體的體積V是一致的。理論上講該方案是無誤差的，只是操作過程產生了誤差。

        通過以上分析，方案三是我們測液體密度應該首選的方案。


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