Question

小明和小红使用不同器材分别对酒精的密度进行了测量．

Answer 1

解题思路：本题属于测量液体的密度，根据公式ρ=[m/v]，需要测量的物理量是m和v，但本题器材只有天平、烧杯、刻度尺、水（p_水己知）和被测量的酒精，没有量筒，因此需要借助水间接地测量酒精的体积．缺少量筒时，关键是如何求得被测物体的体积．用天平称出与被测物体等体积的水的质量m水，则V_物=V_水=

m

水

ρ

水

．结合压强、浮力知识，密度将有更多的测量方法．例如：阿基米德原理等．

（1）因为烧杯是一样的即底面积相同故测出液体高度h，则v=sh，

故④答案为：用刻度尺测出酒精面到烧杯底的高度为h₂

（2）计算酒精的密度：先计算空烧杯的质量为m-ρ_水sh₁，再计算酒精的质量为m′-（m-ρ_水sh₁）=ρ_水sh₁，

故酒精的密度ρ_酒精=

h1

h2ρ_水

（3）因为要测石块所受浮力和体积，所以石块要浸没在酒精里，

故③答案为：将石块浸没在酒精中，并记录弹簧测力计的读数F₂

（4）计算酒精的密度，

石块浸没在水中，

F_浮=ρ_水V_排g

F_浮=G-F₁

这两式相等，得V_排=

G−F1

ρ水g

浸没时V_排=V_石，

石块的体积V_石=

G−F1

ρ水g；

石块浸没在酒精中，

F_浮′=ρ_酒V_排g=ρ_酒V_石g

F_浮′=G-F₂

这两式相等，得酒精的密度：

ρ_酒=

G−F2

V石g

=

(G−F2)ρ水

G−F1

酒精密度ρ_酒=

(G−F2)ρ水

G−F1

故答案为：ρ_酒精=

G−F2

G−F1 ρ_水．

（5）小红的实验虽然也要测两次，但第一次就求出了石头的体积，第二次只是测出在酒精中受到的浮力而已，产生误差的可能性减小．

而小明的实验虽然也是测量两次，但是测量深度时既与刻度尺本身的因素有关，还与液面是否水平等因素有关，且用刻度尺测从水面到烧杯底的高度时，还得考虑到尺本身的体积，会使液面升高，从而增大了误差的产生．

故答案为：小红的实验相对于小明而言，测量仪器少、过程简单、便于操作，误差小．

点评：

本题考点： 液体密度的测量；阿基米德原理．

考点点评： 本题是考查学生知识的运用，而不是单纯的考查学生知识的记忆，知识的迁移，方法的灵活掌握．应用到物理的方法是替代法，间接测量某个物理量这也是物理上常用的一种方法．