Question

（2002?宜昌）同學們已經學習了固體和液體密度的測量方法，那么怎么樣測量教室里空氣的密度呢？
（1）請你設計一個實驗方案，要求寫出實驗所需的器材和測量方法．
（2）為了實現你的設計方案，你在選擇器材和進行實驗時應注意哪些事項？

Answer 1

分析：在設計實驗方案時，最簡便的方法是不以整個教室空氣為測量對象，而采取“以少測多”的特殊測量法：
（1）在設計實驗的過程中，瓶中空氣的體積的測量，要用到等量替代的科學研究方法；瓶中空氣的質量的測量，將密封塞打開，測出瓶子和密封塞及瓶子里面空氣的總質量m₁．加上密封塞用抽氣機抽出瓶中的空氣，再測量瓶子的質量m₂．相減得出，再利用密度公式求解；
（2）注意事項應考慮：一是保證實驗成功；二是提高測量的準確程度．

解答：答：（1）器材：密封的瓶子、抽氣機、天平、量筒、水．測量方法：①將密封塞打開，測出瓶子和密封塞及瓶子里面空氣的總質量m₁；②加上密封塞用抽氣機抽出瓶中的空氣，再測量瓶子的質量m₂；③打開瓶塞裝一滿瓶水，用量筒量出瓶中水的體積，即為瓶中空氣的體積V；
④空氣密度ρ=

m空氣

V

=

m1-m2

V

．
（2）注意事項：①要硬度大的瓶，不要讓其在抽氣時變癟；②抽氣時應盡可能抽出瓶中的空氣；③瓶與塞之間的密封性要好．

點評：本題考查了實驗設計，本題對學生來說難度較大；測量氣體密度的實驗，需要根據所學過的物理知識和相關測量密度的實驗方法，創造性地進行設計；知道實驗原理是正確解題的關鍵．