Question

在測(cè)量酒精的密度時(shí)，甲、乙兩位同學(xué)選用了不同的器材設(shè)計(jì)了不同的方案．
（1）請(qǐng)你將他們的實(shí)驗(yàn)過程補(bǔ)充完整．甲選用的器材：天平、燒杯、刻度尺和水．實(shí)驗(yàn)過程如下：
①調(diào)節(jié)天平使天平平衡；
②往燒杯中倒入適量的水，用天平稱出燒杯和水的質(zhì)量為m；
③用刻度尺測(cè)出水面到杯底的高度h₁；
④將水倒出，倒入適量酒精，用天平稱出燒杯和酒精的質(zhì)量仍為m；
⑤

用刻度尺測(cè)出酒精液面到杯底高度h₂

；
⑥計(jì)算酒精密度的表達(dá)式為ρ_酒精=

h1

h2

ρ_水

．
乙選用的器材：彈簧秤、燒杯、石塊、細(xì)線和水．實(shí)驗(yàn)過程如下：
①用細(xì)線系住石塊，用彈簧秤測(cè)出石塊重為G；
②將石塊浸沒在水中，記下彈簧秤的讀數(shù)F₁；
③

將石塊浸沒在酒精中，記下彈簧秤示數(shù)F₂

；
④計(jì)算酒精密度的表達(dá)式為ρ_酒精=

G-F2

G-F1

ρ_水

．
（2）實(shí)驗(yàn)評(píng)估：從實(shí)驗(yàn)操作的過程分析，你傾向選擇哪種方案？簡(jiǎn)述理由：

乙方案，因?yàn)橐曳桨笡]有使用天平，操作更簡(jiǎn)單

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)各自的實(shí)驗(yàn)方案，完善實(shí)驗(yàn)步驟；
（2）實(shí)驗(yàn)操作越簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)誤差越小，實(shí)驗(yàn)方案越好．

解答：解：（1）甲實(shí)驗(yàn)步驟：
①調(diào)節(jié)天平使天平平衡；
②往燒杯中倒入適量的水，用天平稱出燒杯和水的質(zhì)量為m；
③用刻度尺測(cè)出水面到杯底的高度h₁；
④將水倒出，倒入適量酒精，用天平稱出燒杯和酒精的質(zhì)量仍為m；
⑤用刻度尺測(cè)出酒精液面到杯底高度h₂；
⑥設(shè)燒杯質(zhì)量為m₀，底面積為S，
∵ρ=

m

V

=

m

Sh

，
∴水的質(zhì)量m_水=m-m₀=ρ_水Sh₁，
酒精的質(zhì)量m_酒精=m-m₀=ρ_酒精Sh₂，
解得：ρ_酒精=

h1

h2

ρ_水．
乙的實(shí)驗(yàn)步驟：
①用細(xì)線系住石塊，用彈簧秤測(cè)出石塊重為G；
②將石塊浸沒在水中，記下彈簧秤的讀數(shù)F₁；
③將石塊浸沒在酒精中，記下彈簧秤示數(shù)F₂；
④石塊浸沒在水中是，受到的浮力：F_浮=G-F₁=ρ_水gV_石塊，
石塊浸沒在酒精中是，受到的浮力：F_浮=G-F₂=ρ_酒精gV_石塊，
解得：ρ_酒精=

G-F2

G-F1

ρ_水．
（2）由以上實(shí)驗(yàn)步驟可知，乙方案沒有使用天平，操作更簡(jiǎn)單，因此應(yīng)選擇乙方案．
故答案為：（1）用刻度尺測(cè)出酒精液面到杯底高度h₂；

h1

h2

ρ_水；將石塊浸沒在酒精中，記下彈簧秤示數(shù)F₂；

G-F2

G-F1

ρ_水；�。�2）乙方案，因?yàn)橐曳桨笡]有使用天平，操作更簡(jiǎn)單．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)分析探究實(shí)際問題的能力，符合新課標(biāo)的要求，有一定的拔高難度．