Question

（2012?常州）福島第一核電站核泄漏事故給日本環境帶來了災難，清除核污染已是迫在眉睫．
（1）對于池塘水中的銫，可投入吸水性很強的沸石加以吸附．為測量一沸石塊的密度，技術人員展開實驗探究，如圖（甲）所示：①用調節好的天平測量沸石塊的質量；②用量筒測量適量細砂的體積；③用量筒測量沸石塊和這些細砂的總體積．問：沸石塊的密度是多少？
（2）對于土壤中的銫，可用一定濃度的酸液清洗并去除．為測量酸液的密度，技術人員展開實驗探究，如圖（乙）所示：①取一裝有鐵砂的密閉玻璃瓶，用細玻璃絲懸掛在校零后的彈簧測力計下方，測得其重量；②將玻璃瓶完全浸沒于水中，測得拉力大小；③將玻璃瓶完全浸沒于酸液中，測得拉力大小．問：酸液的密度是多少？（ g取10N/kg）

Answer 1

分析：（1）測量沸石密度的常用步驟：用天平測量出沸石的質量m，根據測出的總體積和細沙的體積求出沸石的體積V，再用公式ρ=

m

V

求出其密度．
（2）用稱重法分別求出瓶子在水中和酸液中受到的浮力大小，利用公式求出瓶子的體積V=V_排=

F浮

ρ水g

；再根據公式ρ_液=

F酸液

gV排

求出酸液的密度．

解答：解：（1）①天平標尺的分度值為0.2g，故沸石的質量m=20g+10g+5g+4.6g=39.6g；
②量筒的分度值為2cm³，故細沙的體積V_沙=20cm³；
③沸石塊和這些細砂的總體積V_總=42cm³；所以沸石的體積V=42cm³-20cm³=22cm³；
④沸石的密度ρ=

m

V

=

39.6g

22cm3

=1.8g/cm³
答：沸石的密度為1.8g/cm³．
（2）①圖中彈簧測力計的分度值為0.2N，故裝有鐵砂的密閉玻璃瓶的重力G=4N；
②將玻璃瓶完全浸沒于水中，測得拉力大小F₁=2N，在水中受到的浮力F_水=G-F₁=4N-2N=2N；
則瓶子的體積V=V_排=

F水

ρ水g

=

2N

1×103kg/m3×10N/kg

=2×10^-4m³；
③將玻璃瓶完全浸沒于酸液中，測得拉力大小F₂=1.6N，在酸液中受的浮力F_酸液=G-F₂=4N-1.6N=2.4N；
④酸液的密度ρ_酸液=

F酸液

gV排

=

2.4N

10N/kg×2×10-4m3

=1.2×10³kg/m³
答：酸液的密度為1.2×10³kg/m³．

點評：此題主要是考查學生對測量密度方法的熟練運用，第一題是常規的測量密度的方法，第二題是利用浮力來測量液體的密度，注意稱重法測量浮力在實驗中的運用和浮力計算公式的熟練運用．