Question

15．小明想测量马铃薯的密度，他选择了以下器材：烧杯、清水、天平和砝码、量筒、盐和玻璃棒，设计并完成了实验．

（1）实验操作步骤如下：
A．将马铃薯放入装有清水的烧杯中，发现马铃薯沉入水中，原因是马铃薯的密度比水的密度大（选填“大”或“小”）．
B．往烧杯里的水中逐渐加盐，并用玻璃棒轻轻搅拌，直到马铃薯悬浮在盐水中为止．
C．取出马铃薯后，用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量m₁，如图甲所示，则m₁=153g．
D．将烧杯中的部分盐水倒入量筒中如图乙所示，则量筒中盐水的体积V=30cm³
E．用天平称出烧杯和剩余盐水的总质量m₂=120g．
（2）通过分析，可得出马铃薯的密度ρ=1.1×10³kg/m³．
（3）以上测量马铃薯的密度的实验中，用到的科学探究方法是B
A．控制变量法 B．转换法 C．理想实验法D．放大法．

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天平的读数：砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值；
③进行量筒的读数时，注意量筒的分度值．
（2）利用公式ρ=$\frac{m}{V}$计算出盐水的密度，盐水的密度等于马铃薯的密度．
（3）所谓“转换法”，主要是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法．

解答 解：（1）马铃薯沉入水中，说明此时马铃薯所受的浮力小于重力，即F_浮＜G，
根据阿基米德原理和重力公式可得：ρ_水gV_排＜ρ_马铃薯gV，
马铃薯沉入水中，V_排=V，则ρ_马铃薯＞ρ_水，
由图甲可知，游码分度值为0.2g，天平的读数为m₁=100g+50g+3g=153g；
由图乙知，量筒的分度值为1mL，则量筒中盐水的体积V=30mL=30cm³．
（2）量筒中盐水的质量：m=m₁-m₂=153g-120g=33g；
则盐水的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{33g}{30c{m}^{3}}$=1.1g/cm³．
马铃薯悬浮在盐水中，其密度等于盐水的密度，故马铃薯的密度为1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³，
（3）根据物体的漂浮条件，将不便于测量的马铃薯的密度转换为测量盐水的密度，属于转换法，故选B．
故答案为：（1）大；153；30；（2）1.1×10³；（3）B．

点评 在实验室中，质量用天平来测，体积测量往往需用量筒和量杯，应当掌握天平和量筒的正确使用和读数．