Question

11．某校科學興趣小組學習了“植物體對水的吸收、利用和散失”知識后，利用食鹽、水、新鮮冬瓜和自制土密度計對植物細胞吸水、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，并在溶液中放置自制土密度計（實驗裝置如圖所示），通過觀察一段時間后土密度計浸入深度的變化，分析研究冬瓜得失水分的狀況．若土密度計在溶液中浸入的深度隨時間的變化曲線如圖所示．（食鹽溶于水后，液體體積基本不變）
（1）實驗過程中，土密度計所受的浮力不變（增大/減小/不變）．根據(jù)土密度計浸入深度的變化情況可知，冬瓜在鹽水中失水（吸水/失水），且速度變化特點是先快后慢．
（2）根據(jù)圖象數(shù)據(jù)通過計算可知，一段時間后鹽水的密度是1.125g/cm³．

Answer 1

分析 （1）密度計的質(zhì)量一定，在液體中受力平衡，受到的浮力總是等于重力，被測液體的密度越大，排開液體的體積越小，浸入液體部分也越小，據(jù)此分析回答；密度計的質(zhì)量一定，在液體中受力平衡，受到的浮力總是等于重力，被測液體的密度越大，排開液體的體積越小，浸入液體部分也越小，據(jù)此分析回答；
（2）根據(jù)漂浮的條件（浮力等于物體重力）分析，根據(jù)土密度計浸沒深度的變化情況可知，排開液體的體積變化，由阿基米德原理計算即可．

解答 解：
（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(jù)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；
由圖象可知，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(jù)圖象數(shù)據(jù)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；
則鹽水的密度：ρ_鹽水2=$\frac{{h}_{1}}{{h}_{2}}$ρ_鹽水1=$\frac{6cm}{6.4cm}$×1.2g/cm³=1.125g/cm³．
故答案為：（1）不變；失水；先快后慢；（2）1.125．

點評 解決此類問題要利用物體的漂浮條件和阿基米德原理進行分析解答，關鍵是知道冬瓜失水后水中鹽的質(zhì)量不變，由于水份的增加，鹽水的密度減小．