题目

在综合实践活动中，物理兴趣小组的同学们用大豆、花生等食材制作了美味豆浆。为测量豆浆的密度，他们从实验室借来相关实验器材进行了如下实验设计和实验操作。 （ 1 ）将天平放在水平桌面上，指针静止时如图所示。要使天平水平平衡：首先将游码移到标尺左端的 ______ 处，再向 ______ （选填 “左”或“右”）调节平衡螺母，直到指针指在 ______ 为止； （ 2 ）兴趣小组的同学们分别设计的实验方案如下： 方案一： 1 .用天平测出空烧杯的质量 ； 2 .在烧杯中倒入适量的被测豆浆，测出它们的总质量 m ； 3 .将烧杯中的豆浆倒入量筒中，读出豆浆的体积 V ； 4 .利用密度公式计算出豆浆的密度。 方案二： 1 .在烧杯中倒入适量的被测豆浆，测出它们的总质量 m ； 2 .将烧杯中的部分豆浆倒入量筒中，读出豆浆的体积 V ； 3 .测出烧杯和杯中剩余豆浆的质量 ； 4 .利用密度公式计算出豆浆的密度。 方案三： 1 .在量筒中倒入适量的被测豆浆，读出豆浆的体积 V ； 2 .用天平测出空烧杯的质量 ； 3 .将量筒中的豆浆倒入烧杯，测出总质量 m ； 4 .利用密度公式计算出豆浆的密度。 （ 3 ）分析以上三种方案，请写出你认为合理设计方案中豆浆的密度表达式 ______ ；你再任选其中一个不合理的设计方案，并分析不合理设计方案的原因：如方案 ______ ，是由于在测量豆浆的 ______ 时会产生较大的误差，使得计算出的豆浆密度值偏 ______ 。 答案： 零刻线 右 分度盘的中线 一 体积 大 【详解】 （ 1 ） [1][2][3] 天平在使用前应先调节横梁平衡，首先将游码移到标尺左端的零刻线处，再调节平衡螺母，直至指针指在分度盘的中线为止。由图可知，此时游码没有移到标尺左端的零刻线，且指针偏向分度盘的左端，更说明左侧质量偏大，因此应先将游码移到标尺左端的零刻线处，在将平衡螺母向右移动，直到指针指在分度盘的中线为止。 （ 3 ） [4] 方案二先测烧杯和的豆浆总质量 m ，再将豆浆倒入量筒测出体积 V ，最后测出剩余豆浆和烧杯的质量 m 1 ，此时倒入量筒中豆浆的质量是 : m - m 1 ；故豆浆的密度为 ρ 豆浆 = 。方案中避免了由于烧杯壁粘豆浆带来的实验误差，设计方案合理。 [5][6][7] 方案一在将豆浆倒入量筒中时，烧杯壁粘豆浆，导致豆浆不能全部倒入量筒，测得的体积 V 偏小，质量测量准确，由 = 计算出的豆浆密度值偏大。故该方案不合理。

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