Question

15．如圖所示，圓柱形容器中裝有質(zhì)量相等的水和酒精（ρ_水＞ρ_酒精）
（1）剛倒入時(shí)液體總體積為V₁，將水和酒精充分混合后（不考慮水和酒精的蒸發(fā)），液體總體積為V₂，則V₁＜V₂．
（2）小芳想測(cè)量該混合液體的密度，設(shè)計(jì)了如下兩種方案．
方案一：①測(cè)出液體和容器的總質(zhì)量m₁；
②將容器中的一部分液體倒入量筒，測(cè)出量筒中液體體積V；
③測(cè)出剩余液體和容器的總質(zhì)量m₂．
方案二：①測(cè)出液體和容器的總質(zhì)量m₁；
②將容器中的液體全部倒入量筒，測(cè)出量筒中液體體積V；
③隨即測(cè)出容器質(zhì)量m₂．
以上兩種方案中，可行的是方案一和二（選填“一”、“二”或“一和二”）．該液體密度的表達(dá)式為ρ=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{V}$（用所選方案中測(cè)量物理量的字母表示）．

Answer 1

分析 （1）物質(zhì)是由分子組成的，分子體積小，組成物體的分子間存在間隙，由此分析V₁和V₂的關(guān)系；
（2）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$分析方案中測(cè)質(zhì)量和體積有是否存在差異，由此解答．

解答 解：
（1）剛倒入時(shí)總體積V₁，水和酒精充分混合后，由于分子間有間隙，則水和酒精分子相互填補(bǔ)了對(duì)方分子間的空隙，而使總體積變小，即V₁＜V₂；
（2）方案一中：液體和容器的總質(zhì)量m₁與剩余液體和容器的總質(zhì)量m₂的差是就是倒入量筒中液體的質(zhì)量，液體的質(zhì)量和體積的測(cè)量都沒(méi)有誤差，所以方案一可行；
方案二中：液體和容器的總質(zhì)量m₁與液體倒入量筒中測(cè)出容器的質(zhì)量m₂的差也是倒入量筒中液體的質(zhì)量，液體的質(zhì)量和體積的測(cè)量都沒(méi)有誤差，所以方案二也可行；
液體密度的表達(dá)式：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{V}$．
故答案為：
（1）＜；（2）一和二；ρ=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{V}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)液體密度測(cè)量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的評(píng)估和分子間有間隙的認(rèn)識(shí)和理解，液體密度的實(shí)驗(yàn)中，為了減小誤差，應(yīng)盡量減少測(cè)量過(guò)程中液體的損失．