Question

3．科学家发现从空气中取得的氮的密度1.2572kg/m³，从氨中取得的氮的密度1.2505kg/m³．数据的细微差异引起了科学家的注意，进一步研究中发现了新的气体--氩．这一实验说明密度是物质的一种特性，应用密度可以鉴别物质．
【设计实验与进行实验】
（1）用调节好的天平测出空烧杯的质量m₁；
（2）向烧杯中倒入适量的水，测出它们的总质量m₂，则这些水的质量为m₂-m₁；
（3）再将烧杯中的水倒入如图所示的量杯中，测出水的体积V；
（4）计算出水的密度ρ．
【评估】
请找出实验中的两个不足之处：（1）量杯的分度值太大；（2）烧杯中有液体残留．
【提出问题】
改进实验后，小姬同学测得这些水的密度为1g/cm³．水常见的形态有固态、液态、气态．她想水在固态和液态时的密度是一样的吗？带着这个问题，他们进入一个环境温度可以保持在0℃的实验室，尝试测量冰的密度．
【设计实验与进行实验】
【实验器材】天平（带砝码）、量筒、烧杯、刻度尺、水、细木棒、形状不规则的小冰块
【实验步骤】
（1）选择合适的器材，测出小冰块的质量；
（2）选择器材量筒、细木棒和水，测出小冰块的体积
（3）所获得的实验数据记录如表：

实验序号	冰的质量m/g	冰的体积V/cm3	冰的密度ρ/（g•cm-3）
1	3.6	4.0	0.9

【分析与结论】分析数据得到的结论是：水在固态和液态时的密度是不一样的．．

Answer 1

分析 密度是物质的一种特性，利用密度可以鉴别物质，但对物质的鉴别，我们还可以应用其它科学知识，做进一步的鉴定．
【设计实验与进行实验】
（2）已知烧杯的质量以及倒入水后的总质量，两者之差就是水的质量；
【评估】从测量过程在是否存在明显不合理的操作以及两倍的分度值分析．
【实验步骤】由于小冰块是形状不规则的，则不能利用刻度尺测量，所以可利用排水法测量冰块的体积；
【分析与结论】根据水在固态和液态时的密度数据可得出结论．

解答 解：通过材料可以知道：密度是物质的一种特性，应用密度可以鉴别物质．
【设计实验与进行实验】
（2）已知烧杯的质量m₁和倒入水后的总质量m₂，所以水的质量为m=m₂-m₁；
【评估】实验中的两个不足之处：①量杯的分度值太大，导致读数不准确；
②实验中将水倒入量杯时，由于烧杯壁上不可避免地沾有部分水，导致用量杯测出的水体积偏小；
【实验步骤】由于小冰块是形状不规则的，则不能利用刻度尺测量，而环境温度可以保持在0℃的实验室，所以可以将冰块放入量筒里面，用细木棒按着冰块，使冰块全部浸没在水中，两次液面之差即为冰块的体积；故需要器材是量筒、细木棒和水；
【分析与结论】：由表中数据可知，水在固态和液态时的密度是不一样的．
故答案为：特性；鉴别；
【设计实验与进行实验】（2）m₂-m₁；
【评估】量杯的分度值太大； 烧杯中有液体残留；
【实验步骤】量筒；细木棒；
【分析与结论】：水在固态和液态时的密度是不一样的．

点评 本题考查密度的测量，测固体的密度初中物理要求较高，方法最基本的有两种：一是直接测量质量和体积，进而求出密度；一是利用浮力知识来间接测量质量和体积，进而求出密度，要熟练掌握．