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测量物质密度的实验误差分析两例 例1．（2013·天津）下面是小明同学“测量食用油的密度”的实验报告，请你将空缺处补充完整。
实验：测量食用油的密度
实验目的：用天平和量筒测量食用油的密度
实验器材：天平（砝码）、量筒、烧杯、食用油
实验原理：
主要实验步骤：
（1）用已调节平衡的天平测出空烧杯的质量为16g；
（2）向烧杯中倒入适量的食用油，再测出烧杯和油的总质量，如图1所示；
（3）将烧杯中的油全部倒入量筒中，读出量筒中油的体积，如图2所示。
实验数据记录：
实验评估：
按照小明的实验方案测出的油的密度值比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）.
解析：通过测量质量和体积，根据公式
由图1知，标尺的分度值为0.2g，所以其读数为20g+20g+3g=43g
由图2知，量筒的分度值为2ml，所以其读数为30ml=30cm3；
则油的质量：m=43g-16g=27g
则油的密度：
当将烧杯中的油全部倒入量筒中时，并不能倒干净，所以体积测量偏小，根据密度公式得所测密度偏大。
故答案为：实验原理：
实验数据记录：
实验评估：偏大
点评：此题是“测量食用油的密度”的实验，考查了实验原理及天平和量筒的使用及读数，同时考查了密度的计算及实验误差的分析。
例2．（2013·重庆）老师讲了“密度”这节知识后，小明和小楠对他们都喜欢吃的柑橘的密度感兴趣了，他们拿出一个柑橘，决定想办法测出它的密度。
(1)将托盘天平放在__________桌面上，将标尺上的游码移到零刻度处，发现指针偏向分度盘的右侧，如图3所示，此时应将平衡螺母向____ (选填“左”或“右”)端调节，直到指针指向分度盘的中央。
(2)小楠用天平测量柑橘的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码位置如图4所示，则柑橘的质量是______g，若小楠再将柑橘浸没在水中测得它的体积为230cm3，则柑橘的密度为__________kg/m3。
(3)如果小楠做实验时，是先将柑橘浸没在水中测出柑橘的体积，再用天平测出柑橘的质量，则这样测得的柑橘密度比真实值______ (选填 “偏大”或“偏小”)，其原因是________。
(4)实验完成后，小明问小楠是如何测出柑橘体积的，于是小楠将柑橘擦干净，又取出小烧杯、量筒、溢水杯和牙签等。小楠先将溢水杯装满水，接着小楠的做法是：________________。
(5)小明在思考，小楠的做法也存在不妥之处，你认为不妥之处是：_______________。
解析：（1）使用托盘天平时应把天平放在水平桌面上，在调平时，指针偏右，即需向左调节平衡螺母，直到使得指针指到分度盘的中线处或指针左右摆动的幅度相同为止。在称量中，千万不能移动平衡螺母，只能靠增加或减少砝码或移动游码来调节天平的平衡。
（2）柑橘的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值：m=220g+0.8g=220.8g；
柑橘的密度：
（3）如果小楠做实验时，是先将柑橘浸没在水中测出柑橘的体积，再用天平测出柑橘的质量，这样柑橘上会沾有水，导致柑橘的质量变大，根据ρ＝m/V，体积准确时，质量偏大，则这样测得的柑橘密度比真实值偏大。
（4）将小烧杯放在溢水口处，小楠借助牙签使这个柑橘浸没在溢水杯中，当溢水杯停止排水后，用量筒测出水烧杯中水的体积即可测得柑橘的体积。
（5）用量筒测出小烧杯中水的体积时，小烧杯中水不可能完全倒入量筒中，杯壁有少量残留，量筒所测水的体积偏小，这样测得的密度比真实值偏大。
故答案为：（1）水平，左；（2）220.8g；0.96×103kg/m3；（3）偏大；柑橘上会沾有水，导致柑橘的质量变大；（4）将小烧杯放在溢水口处，小楠借助牙签使这个柑橘浸没在溢水杯中，当溢水杯停止排水后，用量筒测出小烧杯中水的体积即可测得柑橘的体积；（5）量筒所测水的体积偏小，这样测得的密度比真实值偏大。
点评：本题考查了密度公式的应用和实验误差的分析，关键是知道当物体完全浸没时排开水的体积和本身的体积相等；用天平测量质量，在调节天平的过程中，需要调节平衡螺母，在称量物体质量过程中，需要增减砝码或移动游码。称量前调节天平的平衡可以根据口诀：“左偏右移，右偏左移”来完成。用量筒和水测量体积，根据密度公式求出固体密度。对于比水密度小的固体采用金属悬挂法或针压法。 |
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