Question

我国地下蕴含着丰富的温泉资源，淮安盱眙老子山温泉就是一例．现提供：
A．温泉水样品B．天平和砝码C．弹簧测力计D．量筒E．烧杯F．刻度尺G．温度计H．秒表．请自选器材测量温泉水密度，回答下列问题：
（1）所选用的器材（只需写出器材前字母）：______；
（2）写出实验方案及所需测量的物理量（用文字和符号表示）：
a 将温泉倒入烧杯，测出烧杯总质量m₁；b 将烧杯中的温泉倒一部分到量筒中
c 测出______；
d 测出______
（3）温泉水密度的最终表达式：______；
（4）在实验的过程中，同学将烧杯中的温泉倒向量筒的过程中烧杯中温泉水的质量______；密度______（选填“变大”“变小”“不变”）

Answer 1

解：（1）根据实验原理ρ=，要测量温泉水的密度，需要测量温泉水的质量m，因此要用到托盘天平；测量液体质量时要将液体放在容器中，因此要用到烧杯；为了测量温泉水的体积还需要量筒．由此可以确定选取的实验器材：ABDE．
（2）再已经测出烧杯和温泉水的总质量将一部分温泉水倒入量筒中的前提下，再测出余下的温泉水和烧杯的总质量m₂，即可得到倒入量筒中温泉水的质量m；
从量筒中温泉水的凹面对应的刻度即可知道倒入量筒中的温泉水的体积V，从而可以得到其密度．
（3）倒入量筒中水的质量m=m₁-m₂，其体积为V，
所以温泉水的密度为：ρ==．
（4）将一部分温泉水倒入量筒中后，所以烧杯中含有的水的在减少，即质量减小；
由于密度是物质的一种特性，物质不变，密度就不变，故在此过程中，温泉水的密度不变．
故答案为：（1）ABDE；
（2）剩余温泉水与烧杯总质量m₂； 量筒中温泉水的体积v；
（3）ρ=；
（4）变小； 不变．
分析：（1）测量液体的密度，首先要确定实验原理：ρ=，根据原理来选取主要的实验器材：测量质量需要天平、测量体积需要量筒；液体要装在烧杯中由此可以确定选取的实验器材．
（2）利用天平测出烧杯中水的总质量，将一部分水倒入量筒中，再测出余下的水和烧杯的总质量，从而可以得到倒入烧杯的水的质量．利用量筒测出其体积，由此即可计算出液体的密度．
（3）利用测量的物理量根据密度的计算公式可以将液体的密度表示出来．
（4）质量是物体所含物质的多少，根据将一部分温泉水倒入量筒中后，余下的温泉水的物质的变化可以确定质量的变化．利用密度是物质的一种特性可以确定在此过程中温泉水密度的是否变化．
点评：实验器材的选取，以及实验步骤的设计都是围绕实验原理展开的，该实验的实验原理是：ρ=，因此要从如何测量温泉水的质量和体积入手进行设计．