Question

在测量酒精的密度时，甲、乙两位同学选用了不同的器材设计了不同的方案。

（1）请你将他们的实验过程补充完整。甲选用的器材：天平、烧杯、刻度尺和水。实验过程如下：

①调节天平使天平平衡；

②往烧杯中倒入适量的水，用天平称出烧杯和水的质量为m；用刻度尺测出水面到杯底的高度h₁；

③将水倒出，倒入适量酒精，用天平称出烧杯和酒精的质量仍为m；用刻度尺测出酒精液面到杯底的高度h₂

④计算酒精密度的表达式为ρ_酒精=_____________。

乙选用的器材：弹簧秤、烧杯、石块、细线和水。实验过程如下：

①用细线系住石块，用弹簧秤测出石块重为G； ②将石块浸没在水中，记下弹簧秤的读数F_1；

③将石块浸没在酒精中，记下弹簧秤的读数F₂； ④计算酒精密度的表达式为ρ_酒精=        。

（2）实验评估：从实验操作的过程分析，请倾向选择哪种方案？简述理由。

选择       （填“甲”或“乙”），理由是         

Answer

（1）h1/h2ρ水；（2）ρ酒精 =（G−F2）ρ水/（G−F1）；（3）乙；没有使用天平，操作更简单

【解析】

试题分析：（1）甲实验步骤：

①调节天平使天平平衡；

②往烧杯中倒入适量的水，用天平称出烧杯和水的质量为m；用刻度尺测出水面到杯底的高度h1；

③将水倒出，倒入适量酒精，用天平称出烧杯和酒精的质量仍为m；用刻度尺测出酒精液面到杯底高度h2；

④设烧杯质量为m0，底面积为S，∵ρ=m/V=m/Sh∴水的质量m水=m-m0 =ρ水Sh1，酒精的质量m酒精=m-m0 =ρ酒精Sh2 ，解得：ρ酒精 =h1/h2ρ水

乙的实验步骤：

①用细线系住石块，用弹簧秤测出石块重为G；

②将石块浸没在水中，记下弹簧秤的读数F1 ；

③将石块浸没在酒精中，记下弹簧秤示数F2 ；

④石块浸没在水中是，受到的浮力：F浮 =G-F1 =ρ水 gV石块 ，

石块浸没在酒精中是，受到的浮力：F浮 =G-F2 =ρ酒精 gV石块 ，解得：ρ酒精 =（G−F2）ρ水/（G−F1）

（2）由以上实验步骤可知，乙方案没有使用天平，操作更简单，因此应选择乙方案

考点：液体的密度测量实验