Question

（7分）地下鹵水是我市除石油之外的另一重要礦產(chǎn)資源，主要應(yīng)用于鹽化工和灘涂養(yǎng)殖，對沿海經(jīng)濟發(fā)展起來越來越重要的作用．某同學提出地下鹵水與海水相比，誰的密度更大的問題，實驗室提供了如下器材：天平、量筒或量杯、燒杯、地下鹵水、海水、滴管、彈簧測力計、系有細絲線的鋁塊等（所給器材數(shù)量足夠）．請你按下述要求，設(shè)計比較鹵水與海水密度大小的實驗方案．
（1）從上述器材中選出實驗所需器材；
（2）寫出實驗步驟及比較密度大小的過程．

Answer 1

方法一：（1）需要的實驗器材有：燒杯兩個、地下鹵水、海水、彈簧測力計、系有細絲線的鋁塊；
（2）實驗步驟：①在燒杯中加適量的鹵水，然后將帶有細線的鋁塊掛在彈簧測力計下，并將鋁塊完全浸沒在鹵水中，記下彈簧測力計的示數(shù)為F₁；
②將另一燒杯中加適量的海水，然后將帶有細線的鋁塊掛在彈簧測力計下，并將鋁塊完全浸沒在海水中，記下彈簧測力計的示數(shù)為F₂；
③當F₁＞F₂時，說明鋁塊在鹵水中受到的浮力��；當F₁=F₂時，說明鋁塊在鹵水和海水中受到的浮力相等；當F₁＜F₂時，說明鋁塊在鹵水中受到的浮力大；
④由F_浮=ρ_液gV_排可知：在g和V_排相同的情況下，若F₁＞F₂，則ρ_鹵水＜ρ_海水；若F₁=F₂，則ρ_鹵水=ρ_海水；若F₁＜F₂，則ρ_鹵水＞ρ_海水．
方法二：（1）需要的實驗器材有：兩個相同的燒杯、地下鹵水、海水、天平、量筒，滴管；
（2）實驗步驟：①在已經(jīng)調(diào)好的天平左右盤分別放置兩個完全一樣的燒杯，分別向兩個燒杯中注入質(zhì)量相同的鹵水和海水，可用滴管滴加，直到天平再次平衡，此時兩種液體的質(zhì)量相等；
②將燒杯中的鹵水和海水，分別倒入量筒中測出體積的大小，記作V₁，V₂；
③由可知，m一定，若V₁＞V₂，則ρ_鹵水＜ρ_海水；若V₁=V₂，則ρ_鹵水=ρ_海水；若V₁＜V₂，則ρ_鹵水＞ρ_海水．

試題分析：方法一：根據(jù)阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排可知，在g和V_排相同的情況下，浮力的大小與液體的密度成正比。可用彈簧測力計分別測出鋁塊浸沒（保證V_排相同）在兩種液體中的浮力，從而比較液體密度的大小。
方法二：根據(jù)密度的計算公式可知：在m一定時，物體的體積越大，密度越大，在V一定時，物體的質(zhì)量越大，密度越大。可用天平取相同質(zhì)量的兩種液體，再用量筒比較體積的大小，體積大的密度小；也可用量筒取相同體積的兩種液體，再用天平比較質(zhì)量的大小，質(zhì)量大的密度大。