Question

【题目】物理兴趣活动课上，老师让同学们测酒精的密度。除了酒精，老师还提供的器材有：一架调好的天平（砝码）、一个烧杯、一个正方体木块（内部嵌有铁钉，其平均密度小于酒精的密度；表面经处理后不吸酒精）、一把刻度尺。请你利用上述器材帮助同学们设计一个实验方案，测出酒精的密度。要求：

（1）写出主要的实验步骤；

（2）写出酒精密度的数学表达式。（用已知量和测量量表示）

Answer 1

【答案】（1）实验步骤：①用刻度尺测出木块的边长为l1；②用调好的天平测出木块的质量为m；③将木块缓慢放入烧杯酒精中（酒精无溢出），使其直立漂浮，静止后用刻度尺测得木块露出酒精面的高度为l2。（2）

【解析】

根据题中“利用上述器材帮助同学们设计一个实验方案，测出酒精的密度。”可知，本题考查测量密度的实验设计、实验步骤和数学表达式。根据实验目的，选择实验器材，利用漂浮条件完成特殊方法测密度实验。

根据测量密度的实验原理可知，要测量物体的密度，需要用天平测出物体的质量，用量筒测出物体的体积，但题目所给器材中只有天平，根据“一个正方体木块（内部嵌有铁钉，其平均密度小于酒精的密度；表面经处理后不吸酒精）”可知，可以利用漂浮条件F浮=G物和阿基米德原理F浮=ρ液gV排，用刻度尺测出正方体木块的边长和露出酒精面的高度，从而计算出V排，即可得出酒精的密度。

（1）实验步骤如下：

①用刻度尺测出木块的边长为l1；

②用调好的天平测出木块的质量为m；

③将木块缓慢放入烧杯酒精中（酒精无溢出），使其直立漂浮，静止后用刻度尺测得木块露出酒精面的高度为l2。

（2）根据漂浮条件，木块所受到的浮力等于其重力，

，

酒精的密度。