Question

2．在一次物理兴趣小组的活动中，李老师为同学们提供了如下器材：天平（附砝码）、弹簧测力计（分度值为0.1N，量程为0-5N）、压强计、量筒（量程为250mL、分度值为5mL）、溢水杯、烧杯、刻度尺、细线、水、酒精、盐水、小金属块．
根据以上器材可以设计多个实验，小明选择了用天平（附抜码）、量筒、细线和水，来测一麵量为1g左右的金戒指密度，检验它是不是黄金的（黄金的密度是19.3×10³ kg/m³）．下面是小明同学设计的主要实验步骤：
A．用天平称出戒指的质量m；
B．在量筒中倒入适当的水，测出水的体积V₁；
C．用细线将戒指拴好轻轻放入量筒内水中，测出水和戒指的总体积V₂；
D．计算戒指的密度，并与黄金的密度进行比较．
（1）小明是根据ρ=$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$计算出戒指的密度；（用上面给出的物理量符号）
（2）请你设计一个记录实验数据的表格；
（3）本方案测量误差较大．请你分析误差大的原因．并简要写出改进方法：

Answer 1

分析 （1）根据密度公式ρ=$\frac{m}{V}$分析戒指的密度表达式；
（2）根据测量的量及所需计算的量设计表格内容；
（3）由于戒指的体积较小，应采用精确度较高的量筒测量其体积．

解答 解：（1）戒指的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$；
（2）表格中应包括戒指的质量、水的体积、水和戒指的总体积、戒指的体积、戒指的密度几栏，如下表所示：

戒指的质量m （g）	水的体积V1 （cm3）	水和戒指的总体积V（cm3）	戒指的体积V2 （cm3）	戒指的密度ρ （g/cm3）

（3）由于戒指的体积很小，相比，量筒的分度值大了些，所以会造成其体积测量误差较大，应采用分度值较小的量筒测量戒指的体积．
故答案为：（1）ρ=$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$；（2）见上表；（3）原因：量筒分度值大了一些，所以体积测量误差较大． 改进方法：选择分度值小的量筒测量金戒指的体积．

点评 本题的解题关键是了解戒指体积、质量的大小与量筒、天平分度值之间的大小关系，从而判断能否准确测量．