Question

小明和小红使用不同器材分别对酒精的密度进行了测量．
（1）请将他们的实验过程补充完整．
小明利用天平、烧杯、刻度尺和水（p_水己知）测量酒精密度的过程如下：
①往烧杯中倒入适量的水，用调节好的天平称出烧杯和水的质量为m；
②用刻度尺测出水面到烧杯底的高度为h₁；
③将水倒出，倒入酒精，用天平称出的烧杯和酒精的质量仍为m；
④______；
⑤计算酒精密度的表达式为：ρ_酒精=______；
小红利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水（ρ_水已知）测量酒精密度的过程如下：
①用细绳拴住石块，并用弹簧测力计测出石块重为G；
②将石块浸没在水中，并记录弹簧测力计的读数F₁；
③______；
④计算酒精密度的表达式为：ρ_酒精=______．（已知：F_浮=G_排=ρ_液gV_排）
（2）请你从操作难易程度方面，对两位同学的实验做出评估．______．

Answer

本题属于测量液体的密度，根据公式ρ=，需要测量的物理量是m和v，但本题器材只有天平、烧杯、刻度尺、水（p水己知）和被测量的酒精，没有量筒，因此需要借助水间接地测量酒精的体积．缺少量筒时，关键是如何求得被测物体的体积．用天平称出与被测物体等体积的水的质量m水，则V物=V水=．结合压强、浮力知识，密度将有更多的测量方法．例如：阿基米德原理等．
【解析】

（1）因为烧杯是一样的即底面积相同故测出液体高度h，则v=sh，
故④答案为：用刻度尺测出酒精面到烧杯底的高度为h2
（2）计算酒精的密度：先计算空烧杯的质量为m-ρ水sh1，再计算酒精的质量为m′-（m-ρ水sh1）=ρ水sh1，
故酒精的密度ρ酒精=ρ水
（3）因为要测石块所受浮力和体积，所以石块要浸没在酒精里，
故③答案为：将石块浸没在酒精中，并记录弹簧测力计的读数F2
（4）计算酒精的密度，
石块浸没在水中，
 F浮=ρ水V排g
F浮=G-F1
这两式相等，得V排=
浸没时V排=V石，
石块的体积V石=；
石块浸没在酒精中，
 F浮′=ρ酒V排g=ρ酒V石g
 F浮′=G-F2
这两式相等，得酒精的密度：
ρ酒=
=
酒精密度ρ酒=
故答案为：ρ酒精=ρ水．
（5）小红的实验虽然也要测两次，但第一次就求出了石头的体积，第二次只是测出在酒精中受到的浮力而已，产生误差的可能性减小．
    而小明的实验虽然也是测量两次，但是测量深度时既与刻度尺本身的因素有关，还与液面是否水平等因素有关，且用刻度尺测从水面到烧杯底的高度时，还得考虑到尺本身的体积，会使液面升高，从而增大了误差的产生．
故答案为：小红的实验相对于小明而言，测量仪器少、过程简单、便于操作，误差小．