Question

【題目】在測量酒精的密度時，甲、乙兩位同學選用了不同的器材設計了不同的方案。

（1）請你將他們的實驗過程補充完整。甲選用的器材：天平、燒杯、刻度尺和水。實驗過程如下：

①調節天平使天平平衡；

②往燒杯中倒入適量的水，用天平稱出燒杯和水的質量為m；用刻度尺測出水面到杯底的高度h1；

③將水倒出，倒入適量酒精，用天平稱出燒杯和酒精的質量仍為m；用刻度尺測出酒精液面到杯底的高度h2

④計算酒精密度的表達式為ρ酒精=_____________。

乙選用的器材：彈簧秤、燒杯、石塊、細線和水。實驗過程如下：

①用細線系住石塊，用彈簧秤測出石塊重為G； ②將石塊浸沒在水中，記下彈簧秤的讀數F1；

③將石塊浸沒在酒精中，記下彈簧秤的讀數F2； ④計算酒精密度的表達式為ρ酒精= 。

（2）實驗評估：從實驗操作的過程分析，請傾向選擇哪種方案？簡述理由。

選擇 （填“甲”或“乙”），理由是

Answer 1

【答案】（1）h1/h2ρ水；（2）ρ酒精 =（GF2）ρ水/（GF1）；（3）乙；沒有使用天平，操作更簡單

【解析】

試題分析：（1）甲實驗步驟：

①調節天平使天平平衡；

②往燒杯中倒入適量的水，用天平稱出燒杯和水的質量為m；用刻度尺測出水面到杯底的高度h1；

③將水倒出，倒入適量酒精，用天平稱出燒杯和酒精的質量仍為m；用刻度尺測出酒精液面到杯底高度h2；

④設燒杯質量為m0，底面積為S，∵ρ=m/V=m/Sh∴水的質量m水=m-m0 =ρ水Sh1，酒精的質量m酒精=m-m0 =ρ酒精Sh2 ，解得：ρ酒精 =h1/h2ρ水

乙的實驗步驟：

①用細線系住石塊，用彈簧秤測出石塊重為G；

②將石塊浸沒在水中，記下彈簧秤的讀數F1 ；

③將石塊浸沒在酒精中，記下彈簧秤示數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 =（GF2）ρ水/（GF1）

（2）由以上實驗步驟可知，乙方案沒有使用天平，操作更簡單，因此應選擇乙方案