小明用如下实验测定所处环境的空气密度
小明用如下实验测定所处环境的空气密度
小明用如下实验测定所处环境的空气密度。他用气筒将皮球打足气，用天平称出此时皮球的质量为81.6g，将如图甲所示的量杯装满水后，倒放在水槽中，用气针和乳胶管将皮球中的空气引入量杯内，用排水集气的方法慢慢排出皮球中的气体，如图乙所示，同时调整量杯的高度，使量杯内气体达到量杯的最大测量值，且量杯内、外水面相平。此时，用夹子夹紧乳胶管暂停放气。再将量杯装满水后重新集气，如此进行10次。拔出气针，用天平称出此时皮球和剩余气体的质量，如图丙所示。请根据实验及图中所示情况，帮助小明完成实验表格。 解析：题目叙述了一种用天平和量筒根据密度公式ρ=m/V，测量所处环境的空气密度的实用方法。
实验原理：密度公式ρ=m/V；通过图中乙、丙所示的方法，测出在常态下空气的体积和质量。空气的质量m等于打足气后皮球的质量m1减去放气后皮球和剩余空气的质量m2，m=m1-m2；而空气体积V的测量则是巧妙利用了排水集气的方法，并通过将量杯倒置在水中，使内、外水面相平，确保了杯内空气的压强等于外面的大气压，以使测得的质量m=m1-m2的空气的体积V=10V1是在常态下的体积；因而可以根据ρ=m/V算得常态下空气的密度。
由丙图知，放气后皮球和剩余空气的质量为m2=50+20+10+0.4=80.4g；
10次排水集气后所用空气的质量m=m1-m2=81.6-80.4=1.2g；
排出空气的体积为V=10V1=10×1000=1000ml=1000cm3，
所以空气的密度ρ=m/V=(m1-m2)/10V1=1.2/1000=1.2×10-3g/cm3=1.2kg/m3。
题述实验用天平、量筒测出常态下空气质量和体积的关键是巧妙利用了皮球、气筒、气针、乳胶管、夹子、水和水槽设计实验，用天平称出打足气的皮球的质量、放气后皮球和剩余气体的质量，较准确地得到了所测空气的质量m=m1-m2；把量筒倒置水中，使量杯内、外水面相平，利用排水集气的方法，较准确地测得了这些空气在环境大气压下的体积。并且根据测量数据计算出的空气密度ρ=1.2kg/m3等于在常态下空气的密度。实验选用身边器材，设计巧妙，操作简单，测量准确，实验结果误差较小。