Question

2．测量大米密度时，小华发现米粒间有空隙，这样会导致密度的测量结果偏小．于是，她用一个饮料瓶装满水，拧上盖子，用天平测出总质量为143g．又测出48g大米，放入瓶中，擦干溢出的水，再测这时的总质量．天平平衡时，右盘中的砝码和游码位置如图所示，则总质量为153.4g．由此，算出这种大米的密度1.28×10³kg/m³．（保留两位小数）

Answer 1

分析 （1）米粒间有空隙，若把空隙的体积也算作大米的体积，则大米的体积会变大；质量一定时，体积变大，密度会变小；
（2）天平测量物体质量，物体的质量等于砝码的质量加上游码在标尺上对应的刻度值；
（3）先用瓶子和水以及大米的总质量减去剩余的总质量得出大米排出水的质量，进而可求出水的休积即为大米的体积；又知道大米的质量，根据ρ=$\frac{m}{V}$求出大米的密度．

解答 解：
（1）测大米体积时，把米粒间空隙的体积也算作大米的体积，则测得大米的体积会变大．
由于大米的质量不变，根据ρ=$\frac{m}{V}$可知，在质量一定时，体积变大，密度会变小．
（2）由图可知，砝码的总质量m_砝=150g，游码在标尺上对应的刻度值m_游=3.4g，
所以物质的总质量：m_总=m_砝+m_游=150g+3.4g=153.4g．
（3）已知，瓶子和水的质量m₁=143g，大米质量m₂=48g，
则它们的总质量：m_总=m₁+m₂=143g+48g=191g，
当把大米放入瓶子中时，水会被排除一部分，它们最后的总质量m_总′=153.4g，
则溢出水的质量：m_水=m_总-m_总′=191g-153.4g=37.6g；
由ρ=$\frac{m}{V}$得，溢出水的体积：
V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{37.4g}{1.0g/c{m}^{3}}$=37.4cm³，
由于大米的体积和溢出水的体积相等，即：V₂=V_水=37.4cm³；
则大米的密度：
ρ_大米=$\frac{{m}_{2}}{{V}_{2}}$=$\frac{48g}{37.4c{m}^{3}}$≈1.28g/cm³=1.28×10³kg/m³．
故答案为：小；153.4；1.28×10³．

点评 本题是测量固体密度的实验，由于大米的体积不好直接测量，通过利用排水法测量不规则固体体积，体现了一种等效替代实验方法，同时考查了密度的计算，计算时注意单位的统一．