Question

近年來(lái)，我國(guó)許多地方頻繁發(fā)生的地溝油生產(chǎn)銷(xiāo)售的犯罪案件，震驚全國(guó)有些不法商家為了獲得暴利，大量收購(gòu)地溝油用來(lái)加工各種食品，嚴(yán)重危害消費(fèi)者的身心健康．小雨了解到：我們的食用油以大豆油、菜籽油為主．菜籽油的密度為0.91×10³kg/m³--0.92×10³kg/m³，大豆油的密度是0.92×10³kg/m³-0.94×10³kg/m³．他質(zhì)疑：地溝油的密度與大豆油、菜籽油的密度會(huì)有明顯差異嗎？于是，小雨利用簡(jiǎn)易器材開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)測(cè)量：他將一個(gè)底面積為10cm²的圓柱形平底玻璃容器裝入適量細(xì)沙，使其數(shù)值漂浮在水杯中（如圖甲），在容器的水面處做上記號(hào)，取出玻璃容器擦干后測(cè)得總質(zhì)量為50g，再將水平玻璃容器豎直漂浮在裝有地溝油的杯中，調(diào)節(jié)細(xì)沙的多少使油面剛好在記號(hào)處（如圖乙），取出玻璃容器擦干后測(cè)得總質(zhì)量為46g．
（1）平底玻璃容器豎直漂浮在水杯中時(shí)，水對(duì)平底玻璃容器底部的壓強(qiáng)是多大？
（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得地溝油的密度是多少？用密度測(cè)量法來(lái)鑒別地溝油可行嗎？
（3）為了鑒別地溝油，除了利用顏色、氣味、味道和密度等物理性之外，還可以嘗試用哪些物理性質(zhì)加以鑒別？請(qǐng)至少說(shuō)出兩種．

Answer 1

分析：（1）玻璃容器漂浮在水中，浮力等于容器重，而浮力等于上下表面壓力差，可求水對(duì)容器底的壓力，知道底面積，利用P=

F

S

可求水對(duì)平底玻璃容器底部的壓強(qiáng)；
（2）由題意可知，漂浮在水中和地溝油中所排開(kāi)的體積V是相同的，因此根據(jù)F_浮=m_排g=ρ_水gV_排可求出排開(kāi)的水的體積，
根據(jù)浮沉條件，漂浮的物體受到的浮力等于漂浮物體自身的重力；利用F_浮=m_排g=ρ_地溝油gV_排可求出地溝油的密度即可得出結(jié)論．
（3）可根據(jù)大豆油、菜籽油和地溝油的沸點(diǎn)不同，在易燃的紙片上，點(diǎn)燃并聽(tīng)其響聲等不同方法來(lái)鑒別．

解答：解：（1）平底玻璃容器豎直漂浮在水杯中時(shí)，浮力等于重力，則水對(duì)容器底的壓力：
F_浮=G₁=F_壓=m₁g=50×10^-3kg×9.8N/kg=0.49N，
則水對(duì)平底玻璃容器底部的壓強(qiáng)；
P=

F

S

=

0.49N

10×10-4m2

=490Pa．
（2）∵玻璃容器漂浮在地溝油中與豎直漂浮在水杯中時(shí)排開(kāi)的體積相同，
∴由F_浮1=G₁=m_排g=ρ_水gV_排，可得V_排=

G1

ρ水g

=

m1

ρ水

=

50×10-3kg

1.0×103kg/m3

=50×10^-6m³，
∵取出玻璃容器擦干后測(cè)得總質(zhì)量為46g．
∴F_浮2=G₂=ρ_地溝油gV_排，
∴ρ_地溝油=

G2

gV排

=

m2

V排

=

46×10-3kg

50×10-6m3

=0.92×10³kg/m³．
由計(jì)算結(jié)果可知，地溝油的密度與以上兩種油的密度十分接近，所以用密度測(cè)量法來(lái)檢測(cè)地溝油是無(wú)效的；
（3）①取油層底部的油一兩滴，涂在易燃的紙片上，點(diǎn)燃并聽(tīng)其響聲．燃燒正常無(wú)響聲的是合格產(chǎn)品；燃燒不正常且發(fā)出“吱吱”聲音的，水分超標(biāo)，是不合格產(chǎn)品；有可能是地溝油，燃燒時(shí)發(fā)出“噼叭”爆炸聲，表明油的含水量嚴(yán)重超標(biāo)，而且有可能是摻假產(chǎn)品，絕對(duì)不能購(gòu)買(mǎi)．
②用加熱的方法，根據(jù)其沸點(diǎn)不同鑒別，地溝油的沸點(diǎn)是200℃，即到200℃就沸騰的油，就是地溝油，大豆油的沸點(diǎn)是230℃．
故答案為：（1）水對(duì)平底玻璃容器底部的壓強(qiáng)是490Pa．
（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得地溝油的密度是0.92×10³kg/m³．因計(jì)算結(jié)果與以上兩種油的密度十分接近，所以用密度測(cè)量法來(lái)檢測(cè)地溝油是不可行的，
（3）為了鑒別地溝油，除了利用顏色、氣味、味道和密度等物理性之外，還可以采用以下幾種方法：
①取油層底部的油一兩滴，涂在易燃的紙片上，點(diǎn)燃并聽(tīng)其響聲．燃燒正常無(wú)響聲的是合格產(chǎn)品；燃燒不正常且發(fā)出“吱吱”或“噼叭”爆炸聲，可能是地溝油．
②用加熱的方法，根據(jù)其沸點(diǎn)不同鑒別，地溝油的沸點(diǎn)是200℃，大豆油的沸點(diǎn)是230℃．

點(diǎn)評(píng)：利用密度可以鑒別物質(zhì)，但求出了密度并不表示一定能確定這種物質(zhì)．求密度時(shí)我們應(yīng)重點(diǎn)考慮如何得到物體的質(zhì)量與體積，如果需要間接求出很可能還要用到其他知識(shí)．