Question

（2002?宜昌）同学们已经学习了固体和液体密度的测量方法，那么怎么样测量教室里空气的密度呢？
（1）请你设计一个实验方案，要求写出实验所需的器材和测量方法．
（2）为了实现你的设计方案，你在选择器材和进行实验时应注意哪些事项？

Answer 1

分析：在设计实验方案时，最简便的方法是不以整个教室空气为测量对象，而采取“以少测多”的特殊测量法：
（1）在设计实验的过程中，瓶中空气的体积的测量，要用到等量替代的科学研究方法；瓶中空气的质量的测量，将密封塞打开，测出瓶子和密封塞及瓶子里面空气的总质量m₁．加上密封塞用抽气机抽出瓶中的空气，再测量瓶子的质量m₂．相减得出，再利用密度公式求解；
（2）注意事项应考虑：一是保证实验成功；二是提高测量的准确程度．

解答：答：（1）器材：密封的瓶子、抽气机、天平、量筒、水．测量方法：①将密封塞打开，测出瓶子和密封塞及瓶子里面空气的总质量m₁；②加上密封塞用抽气机抽出瓶中的空气，再测量瓶子的质量m₂；③打开瓶塞装一满瓶水，用量筒量出瓶中水的体积，即为瓶中空气的体积V；
④空气密度ρ=

m空气

V

=

m1-m2

V

．
（2）注意事项：①要硬度大的瓶，不要让其在抽气时变瘪；②抽气时应尽可能抽出瓶中的空气；③瓶与塞之间的密封性要好．

点评：本题考查了实验设计，本题对学生来说难度较大；测量气体密度的实验，需要根据所学过的物理知识和相关测量密度的实验方法，创造性地进行设计；知道实验原理是正确解题的关键．