Question

（2002?宜昌）同學(xué)們已經(jīng)學(xué)習(xí)了固體和液體密度的測(cè)量方法，那么怎么樣測(cè)量教室里空氣的密度呢？
（1）請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，要求寫出實(shí)驗(yàn)所需的器材和測(cè)量方法．
（2）為了實(shí)現(xiàn)你的設(shè)計(jì)方案，你在選擇器材和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？

Answer 1

分析：在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，最簡便的方法是不以整個(gè)教室空氣為測(cè)量對(duì)象，而采取“以少測(cè)多”的特殊測(cè)量法：
（1）在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中，瓶中空氣的體積的測(cè)量，要用到等量替代的科學(xué)研究方法；瓶中空氣的質(zhì)量的測(cè)量，將密封塞打開，測(cè)出瓶子和密封塞及瓶子里面空氣的總質(zhì)量m₁．加上密封塞用抽氣機(jī)抽出瓶中的空氣，再測(cè)量瓶子的質(zhì)量m₂．相減得出，再利用密度公式求解；
（2）注意事項(xiàng)應(yīng)考慮：一是保證實(shí)驗(yàn)成功；二是提高測(cè)量的準(zhǔn)確程度．

解答：答：（1）器材：密封的瓶子、抽氣機(jī)、天平、量筒、水．測(cè)量方法：①將密封塞打開，測(cè)出瓶子和密封塞及瓶子里面空氣的總質(zhì)量m₁；②加上密封塞用抽氣機(jī)抽出瓶中的空氣，再測(cè)量瓶子的質(zhì)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(xiàng)：①要硬度大的瓶，不要讓其在抽氣時(shí)變癟；②抽氣時(shí)應(yīng)盡可能抽出瓶中的空氣；③瓶與塞之間的密封性要好．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，本題對(duì)學(xué)生來說難度較大；測(cè)量氣體密度的實(shí)驗(yàn)，需要根據(jù)所學(xué)過的物理知識(shí)和相關(guān)測(cè)量密度的實(shí)驗(yàn)方法，創(chuàng)造性地進(jìn)行設(shè)計(jì)；知道實(shí)驗(yàn)原理是正確解題的關(guān)鍵．