初中物理质量的测量实验误差分析：初中物理物质密度测量

初中物理质量的测量实验误差分析：初中物理物质密度测量2、物质本身的性质引起测量误差：例如，物质具有吸水性，导致前后两次测量的液体体积变化偏小，故密度偏大（有学生认为前后测量的液体体积变化大，这是不正确的。物体体积的变化，是通过前后两次量筒读数的差值进行反映的。“物质吸水”，不是将水吸走一部分后液体体积测量前后变化大，而是在实验过程中，物质吸走水分后，量筒内水的量变少，导致液面的变化少，所以误认为液体体积变化小。）④测量前，天平未完全调整平衡就开始测量工作：指针偏左，所测物质的质量偏大，故密度偏大；指针偏右，所测物质的质量偏小，故密度偏小。①测量用砝码不干净，导致所测物体的质量偏小，故密度偏小；②砝码不完整（有缺损），导致所测物质的质量偏大，故密度偏大；③测量前，天平的游码未完全归零，直接调节天平平衡后，造成所测物质的质量偏大，故密度偏大；

初中物理“测量物质密度”的实验原理很简单，，无非是ρ =m/v，但在实际测量过程中，因为待测物体多种多样，有外形不规则的，有密度小于水的；测量方法也是五花八门，有针压法、助沉法、溢水法、加水法等，繁杂的测量方法，难免导致诸多原因的误差。因此，该实验过程中产生误差的原因，常常会入选考试题目。

在密度测量的试验过程中，常见的误差有哪些？分析密度公式可以看到，测量密度的误差产生原因是在测量物质本身的质量和体积过程中产生的。看似简单的实验，实则误差产生的原因多样，不妨进行具体归纳汇总。

一、由质量测量引起的误差

1、在天平调节过程中产生误差

①测量用砝码不干净，导致所测物体的质量偏小，故密度偏小；

②砝码不完整（有缺损），导致所测物质的质量偏大，故密度偏大；

③测量前，天平的游码未完全归零，直接调节天平平衡后，造成所测物质的质量偏大，故密度偏大；

④测量前，天平未完全调整平衡就开始测量工作：指针偏左，所测物质的质量偏大，故密度偏大；指针偏右，所测物质的质量偏小，故密度偏小。

2、物质本身的性质引起测量误差：例如，物质具有吸水性，导致前后两次测量的液体体积变化偏小，故密度偏大（有学生认为前后测量的液体体积变化大，这是不正确的。物体体积的变化，是通过前后两次量筒读数的差值进行反映的。“物质吸水”，不是将水吸走一部分后液体体积测量前后变化大，而是在实验过程中，物质吸走水分后，量筒内水的量变少，导致液面的变化少，所以误认为液体体积变化小。）

3、在测量过程中产生的误差：

①测量物质质量时，先测体积，物体表面沾有水，导致质量测定偏大，故密度偏大；

②测量液体质量时，量筒中的液体未全部例入烧杯中，造成所测液体的质量偏小，故密度偏小。

二、由体积测量引起的误差

1、在测量过程中引起的误差

①用溢水法测量固体体积时，在烧杯中收集到的水未完全倒入量筒，导致所测物体的体积偏小，故密度偏大；

②将固体放入量筒时，有水溅出，导致所测物体的体积偏小，故密度偏大；

③测量粉末状物质时，没有将物质压实，导致体积测量结果偏大，故密度偏小；

④测量液体体积时，烧杯中的液体未全部倒入量筒中，导致所测液体体积偏小，故密度偏大。

2、由读取量筒中液体的体积时，观察方式错误，导致结果错误。

①俯视读数：视线偏低，造成液体的体积读数偏大，故密度偏小；

②仰视读数：视线偏高，造成液体的体积读数偏小，故密度偏大。

分析在测量过程中产生误差的原因、对实验结果造成的影响，实验方式虽然不同，但其分析原因的步骤基本相同：首先，分析实验操作过程中测量质量，还是体积不准确；其次，判断不准确的物理量对实验结果造成的影响偏大还是偏小；其三，代入密度测量公式进行判断。

例：进行“测量橙汁的密度”的实验（2018深圳中考题改编）：

①为了测量结果更准确，下列实验步骤的合理顺序是________（用字母表示）

A．计算橙汁的密度

B．用天平测出空烧杯的质量

C．烧杯中盛适量的橙汁，用天平测出橙汁和烧杯的总质量

D．调节天平平衡

E．将烧杯中的橙汁全部倒入量筒中，读出橙汁的体积

②用这种方法测量的橙汁密度与真实值相比，有什么不同？如果要求更精确的测量橙汁密度，请在实验①的基础上进行改进。

③不用量筒，只需添加一个完全相同的烧杯和适量的水，也可以完成该实验。

实验步骤如下：

a．用已调好的天平测出空烧杯的质量，记为m0；

b．向一个烧杯倒入适量橙汁，用天平测出橙汁和烧杯的总质量，记为m1；

c．向另一个烧杯中倒入与橙汁等深度的水（如图乙），用天平测出水和烧杯的总质量，记为m2；

d．橙汁的密度ρ橙汁=________（水的密度用ρ水表示）

【解析】①实验步骤的确定，首先能保证完成测量任务，其次实验过程要严谨，尽可能地减小误差。根据题中提供的方法，填写DCEBA。

②这种方法测量出的橙汁密度比真实值偏大，原因是在实际操作过程中，烧杯中总会残留橙汁。改进方法：（1）将烧杯中的一部分橙汁倒入量筒中，读出橙汁的体积；（2）用天平测出烧杯和剩余橙汁的质量；（3）计算C项中测出的总质量与天平测量的质量差，结合量筒中橙汁的体积，代入密度公式中求值。

③由以上步骤可知，橙汁的质量：M橙=m1-m0，烧杯内水的质量M水=m2-m0，橙汁的体积等于水的体积，代入密度公式计算，得橙汁的密度表达式是：ρ=[ρ水(m1-m0)]/(m2-m0)。

测量液体密度时，如果只有量筒没有天平，可以取被测液体和水相同的质量进行测量；只有天平没有量筒，可以取被测液体和水相同的体积进行测量：将同一容器在等同的高度做记号，分别盛水与待测液体至记号处，则容器内水的体积就是待测液体的体积。本题中橙汁体积的测量便是利用这种标记法测体积。（谢谢您的本次阅读，敬请继续关注作者“观海松说教育”。如果您有更好建议，敬请评论分享。）