Question

2．某同学利用“替代法”测量花生米的密度，实验过程如图所示．

（1）在下列空格中填写适当内容．
①选择一粒饱满的花生米放入装有适量水的透明玻璃杯中，发现花生米下沉至杯底，如图甲所示；
②往杯中逐渐加盐并搅拌，直至观察到花生米悬浮，随即停止加盐，如图乙所示．
③取出花生米，用调好的天平测杯子和盐水的总质量，如图丙所示，天平的读数为121g．
④将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒，如图丁所示，量筒的读数为55mL．
⑤利用密度公式计算出盐水的密度，即为花生米的密度．
（2）实验中若加盐过量，可进行如下操作：第④步操作后还应用天平测量倒出盐水后玻璃杯的质量．
（3）实验中遗漏了重要的一步，即向玻璃杯的盐水中加水，使花生米悬浮．
（4）此实验测得的花生米的密度偏大（选填“偏大”、“偏小”或“无误差”）．

Answer 1

分析 （1）①根据物体的浮沉条件，物体下沉时浮力小于重力；
②当物体的密度与液体密度相等时，物体在液体中悬浮；
③天平的读数：砝码的质量加游码在称量标尺上所对的刻度值；
④进行量筒的读数时，注意量筒的分度值；
（2）要测量盐水的密度，需测出盐水的质量和体积，然后计算出密度，从该处入手进行分析；
（3）若液体的密度过大，可加水稀释；
（4）由于花生米在水中浸泡后质量变大，其体积不变，根据密度公式分析花生米的密度变化特点．

解答 解：（1）花生米下沉，说明此时花生米所受的浮力小于重力；
②往杯中逐渐加盐并搅拌，直至观察到花生米悬浮；
③由图丙知，天平的读数为m=100g+20g+1g=121g．
④由图丁知，量筒的分度值为1ml，量筒的读数为55mL．
⑤用天平测出空杯子质量．
⑥利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$计算出盐水的密度，因为花生米在盐水中悬浮，所以花生米的密度等于盐水的密度；
（2）要测量盐水的密度，需测出其质量和体积，而要测其质量，除了测出盐水和玻璃杯的总质量，还需测出倒出盐水后玻璃杯的质量，
所以合理的步骤是第④步操作后还应用天平测倒出盐水后玻璃杯的质量．
（3）实验中若加盐过量，可再向玻璃杯的盐水中加水，直至花生米悬浮．
（4）由于花生米在水中浸泡后质量变大，其体积不变，根据密度公式ρ=$\frac{m}{V}$得花生米的密度会变大．
故答案为：（1）121；55；（2）第④步操作后还应用天平测量倒出盐水后玻璃杯的质量；（3）向玻璃杯的盐水中加水，使花生米悬浮；（4）偏大．

点评 此题利用替代法来测量花生米的密度，考查了对物体浮沉条件的应用及液体密度的测量，设计新颖，要能够很好的解决，需熟练掌握有关基础知识．