在测量酒精的密度时,甲、乙两位同学选用了不同的器材设计了不同的方案.
(1)请你将他们的实验过程补充完整.甲选用的器材:天平、烧杯、刻度尺和水.实验过程如下:
①调节天平使天平平衡;
②往烧杯中倒入适量的水,用天平称出烧杯和水的质量为m;
③用刻度尺测出水面到杯底的高度h1;
④将水倒出,倒入适量酒精,用天平称出烧杯和酒精的质量仍为m;
⑤______;
⑥计算酒精密度的表达式为ρ酒精=
h
1
h
2
ρ水
h
1
h
2
ρ水
.
乙选用的器材:弹簧秤、烧杯、石块、细线和水.实验过程如下:
①用细线系住石块,用弹簧秤测出石块重为G;
②将石块浸没在水中,记下弹簧秤的读数F1;
③______;
④计算酒精密度的表达式为ρ酒精=
G−
F
2
G−
F
1
ρ水
G−
F
2
G−
F
1
ρ水
.
(2)实验评估:从实验操作的过程分析,你倾向选择哪种方案?简述理由:______.
(1)甲实验步骤:
①调节天平使天平平衡;
②往烧杯中倒入适量的水,用天平称出烧杯和水的质量为m;
③用刻度尺测出水面到杯底的高度h1;
④将水倒出,倒入适量酒精,用天平称出烧杯和酒精的质量仍为m;
⑤用刻度尺测出酒精液面到杯底高度h2;
⑥设烧杯质量为m0,底面积为S,
∵ρ=[m/V]=[m/Sh],
∴水的质量m水=m-m0=ρ水Sh1,
酒精的质量m酒精=m-m0=ρ酒精Sh2,
解得:ρ酒精=
h1
h2ρ水.
乙的实验步骤:
①用细线系住石块,用弹簧秤测出石块重为G;
②将石块浸没在水中,记下弹簧秤的读数F1;
③将石块浸没在酒精中,记下弹簧秤示数F2;
④石块浸没在水中是,受到的浮力:F浮=G-F1=ρ水gV石块,
石块浸没在酒精中是,受到的浮力:F浮=G-F2=ρ酒精gV石块,
解得:ρ酒精=
G−F2
G−F1ρ水.
(2)由以上实验步骤可知,乙方案没有使用天平,操作更简单,因此应选择乙方案.
故答案为:(1)用刻度尺测出酒精液面到杯底高度h2;
h1
h2ρ水;将石块浸没在酒精中,记下弹簧秤示数F2;
G−F2
G−F1ρ水; (2)乙方案,因为乙方案没有使用天平,操作更简单.
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