试题

小芳、小于和小江三位同学在探究“物体的状态对质量大小的影响”时提出了多种实验方案：
小芳的方案：
①将一块冰放入烧杯中，用天平测出冰和烧杯的总质量m₁；
②将放有冰块的烧杯放在铁架台上，用酒精灯加热，使冰全部熔化成水；
③用天平测出烧杯和其中水的总质量为m₂．
小于的方案：
①将盛有适量热水的烧杯放在天平上测出其质量为m₁；
②将冰块放在天平上，测出其质量为m₂；
③将冰块放入盛有热水的烧杯中，让冰熔化成水；
④用天平测出烧杯和其中水的总质量为m₃，现在请你将她们两人的发现和结论写出来．
（1）小芳通过比较，发现冰熔化后，其质量是；小于通过比较，发现冰熔化后，其质量是．
（2）小芳和小于当中谁的结论是正确的？．另一个得出错误结论的原因是什么？
（3）爱动脑的小江发现小芳、小于的方案都有缺陷，提出了一种既简捷又方便的实验．请你写出小江是如何进行实验的．

解：
（1）①小芳先测出烧杯和冰的质量m₁，熔化测出烧杯和水的质量m₂，由于水在加热过程中会蒸发，所以发现m₂小于m₁；
②小于分别测出烧杯和热水的质量m₁、冰的质量m₂，再将冰放入热水并熔化，测出质量m₃，由于冰放入热水，热水温度降低，蒸发减慢，对测量结果影响较小，所以得到质量不变的结论；
故答案为：m₁和m₂；减小的；m₁+m₂和m₃；不变的；
（2）答：小于的结论是正确的；原因一是冰放在烧杯中测质量的过程中，由于冰温度太低，导致空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在烧杯壁上，导致m₂的测量结果偏大；原因二是用酒精灯加热使冰熔化成水的过程中，水不断蒸发，所测的m₂偏小；
（3）答：将冰块放入一个密闭的容器中，称出其质量记作m₁；等冰完全熔化成水后，再称其质量，记作m₂，比较m₁和m₂大小，就能得到物体质量与状态的关系了．