Question

【題目】某校科學興趣小組想利用食鹽、水、新鮮冬瓜和自制密度計（制作方法：在吸管的下端裝入適量的鋼珠后用蠟封住并使底部平整）對植物吸水、失水的原理展開探究．他們將冬瓜除去瓜瓤后制成“冬瓜碗”，并在“冬瓜碗”中加入240g密度為1.2g/cm3的食鹽水．并在食鹽水溶液中放置自制密度計（如圖甲所示），通過觀察一段時間后自制密度計浸沒深度的變化，分析研究冬瓜得失水分的狀況．若自制密度計在溶液中浸沒的深度隨時間的變化曲線如圖乙所示．請你幫助該興趣小組完成實驗的探究和分析．（假設食鹽溶解于水后，液體體積基本不變）

（1）實驗過程中，自制密度計所受的浮力_________（增大/減小/不變）．根據自制密度計浸沒深度的變化情況可知，冬瓜在鹽水中_________（吸水/失水），且速度變化的特點是_______________．

（2）根據圖象數據通過計算可知，一段時間后鹽水的密度是__________g/cm3．

（3）綜合以上數據通過粗略計算可知實驗過程中冬瓜得失水的總質量是_________g．

（4）為了提高該實驗中自制密度計的精確程度，可以采取的辦法是_______________．

Answer 1

【答案】 不變 失水 先快后慢，最后幾乎不變 1.125 120 可以選用更細的吸管（或增加自重）

【解析】（1）實驗過程中，土密度計始終處于漂浮，所受的浮力與密度計重力，而重力不變，所以浮力不變．根據圖象可知：土密度計浸沒深度逐漸變大，則V排變大，而浮力不變，由阿基米德原理F浮＝ρ鹽水gV排可知，ρ鹽水變小，即鹽水里的水增加，所以冬瓜在鹽水中失水，土密度計浸沒深度是先快后幾乎不再變深，所以冬瓜失水速度變化的特點是先快后慢，最后幾乎不變．（2）根據圖象數據算可知：開始時浸沒深度為h1＝6cm，則F浮1＝G，即ρ鹽水1gSh1＝G；一段時間后浸沒深度為h2＝6.4cm，則F浮2＝G，即ρ鹽水2gSh2＝G；所以，ρ鹽水2gSh2＝ρ鹽水1gSh1；鹽水的密度ρ鹽水2＝ρ鹽水1＝×1.2g/cm3＝1.125g/cm3．為了使測量結果更準確，應使密度計上兩條刻度線之間的距離大一些，因為△V＝sh，所以可知減小S，即可使h變大，據此設計即可.（3）設冬瓜得失水的總質量為m，則密度為ρ鹽水2＝；m＝m1240g＝120g;（4）為了使測量結果更準確，應使“密度計”測量時浸沒的深度變化大，根據△V＝sh，所以可知減小S，即可使h變大，因此可以選用更細的吸管等方法。