Question

（2005?淄博）我市不少地方盛產(chǎn)紅薯．紅薯俗名地瓜，含有豐富的淀粉和部分鈣、磷等物質(zhì)，是淀粉廠的主要原料之一．小紅同學(xué)家就種了部分紅薯，小紅從淀粉廠的紅薯收購(gòu)價(jià)目表中發(fā)現(xiàn)紅薯的密度越大，其淀粉含量越高，收購(gòu)價(jià)格也越高．于是，小紅就利用家中的一些器材，準(zhǔn)備測(cè)量紅薯的密度．小紅找到了如下器材：家用彈簧秤（彈簧測(cè)力計(jì)），刻度尺，小桶，細(xì)線(xiàn)，小刀，水和干凈的紅薯樣品，請(qǐng)你幫助小紅同學(xué)設(shè)計(jì)一種較為合理的測(cè)量紅薯密度的方案．
（1）上述器材在實(shí)驗(yàn)中可以不用的是：

刻度尺、小刀，

．
（2）實(shí)驗(yàn)的步驟是（所測(cè)物理量用字母表示）：
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的數(shù)據(jù)（用字母表示），寫(xiě)出計(jì)算紅薯密度的過(guò)程和結(jié)果．
（4）以前，人們還經(jīng)常將紅薯切片曬干后貯藏，在晾曬紅薯片（地瓜干）時(shí)，應(yīng)將其擺放在

陽(yáng)光下

、

通風(fēng)

的地方，以加快水分的蒸發(fā)．

Answer 1

分析：（1）分析器材可知，沒(méi)有測(cè)量質(zhì)量的儀器，則只有利用測(cè)力計(jì)間接測(cè)量，而使用測(cè)力計(jì)就可以利用稱(chēng)重法測(cè)量物體的密度，這樣測(cè)量體積的刻度尺就可以不用；據(jù)此設(shè)計(jì)即可；然后根據(jù)稱(chēng)重法和阿基米德原理分析計(jì)算出表達(dá)式；
（2）影響蒸發(fā)快慢的因素：溫度、液體的表面積、液體表面上的空氣流動(dòng)．

解答：解：（1）上述器材在實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)樾枰�利用測(cè)力計(jì)間接測(cè)量物體質(zhì)量，使用可以利用稱(chēng)重法測(cè)量物體的密度，這樣測(cè)量體積的刻度尺和小刀就可以不用．
（2）實(shí)驗(yàn)的步驟是：
①用測(cè)力計(jì)測(cè)量紅薯的重力G；
②測(cè)量紅薯浸沒(méi)在水中時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F；
（3）根據(jù)稱(chēng)重法可知：F_浮=G-F，
∵F_浮=ρ_水gV_排，且物體是浸沒(méi)在水中，
∴V=V_排=

F浮

ρ水g

=

G-F

ρ水g

，
∵G=mg，
∴m=

G

g

∴ρ=

m

V

=

G g

G-F ρ水g

=

G

G-F

ρ_水．
（4）影響蒸發(fā)快慢的因素：溫度、液體的表面積、液體表面上的空氣流動(dòng)．在晾曬紅薯片（地瓜干）時(shí)，應(yīng)將其擺放在陽(yáng)光下、通風(fēng)的地方，以加快水分的蒸發(fā)．
故答案為：（1）刻度尺和小刀；
（2）①用測(cè)力計(jì)測(cè)量紅薯的重力G；
②測(cè)量紅薯浸沒(méi)在水中時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F；
（3）ρ=

G

G-F

ρ_水．
（4）陽(yáng)光；通風(fēng)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查利用浮力測(cè)量固體的密度的特殊方法，知道物體浸沒(méi)時(shí)物體排開(kāi)的液體體積與物體體積相等，最后根據(jù)密度公式得出固體的密度表達(dá)式ρ=

G

G-F

ρ_水．