Question

9．小明想知道一粒花生米的密度，他选择了以下器材：烧杯、清水、天平和砝码、量筒、盐和玻璃棒，并完成了实验．
（1）实验操作步骤如下：
A．将一粒花生米放入装清水的烧杯中，发现花生米沉入水中，这是因为花生米的密度大于水的密度（大于/小于/等于）；
B．往水中逐渐加盐，并用玻璃棒轻轻搅拌，直到花生米在盐水中悬浮为止，取出花生米；
C．调节天平，如图甲所示，他的操作有一处错误，请指出：游码没有移至零刻度线．
D．调节平衡后称出烧杯和盐水的总质量m₁，如乙图所示，则m₁=77g；
E．从烧杯中倒出一部分盐水到空量筒中，液面如丙图所示，则倒出盐水的体积为30cm³；
F．用天平称出烧杯和剩余盐水的总质量m₂=44g．

（2）通过以上分析，可得出花生米的密度为1.1×10³kg/m³．
（3）小华认为小明的做法太麻烦，想直接用天平、量筒分别测量花生米的质量和体积，然后求出花生米的密度．你认为谁的做法好：小明．

Answer 1

分析 （1）①物体在液体中的浮沉条件：上浮：F_浮＞G，悬浮：F_浮=G，下沉：F_浮＜G；
如果被研究的物体的平均密度可以知道，则物体的浮沉条件可变成以下形式：ρ_物＜ρ_液，上浮；ρ_物=ρ_液，悬浮；ρ_物＞ρ_液，下沉；
②花生米悬浮在盐水中，其密度等于盐水的密度，利用转换法，先测出盐水的密度，进而得到花生米的密度；
③根据天平的正确使用进行填写：把天平放在水平台上，游码移到标尺左端的零刻度；
④天平的读数：砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值；
⑤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，盐水的密度等于花生米的密度．
（3）一粒花生米的质量，体积太小，且不同的花生米密度有差异．

解答 解：
（1）A、花生米沉入水中，根据物体浮沉条件可知，此时花生米的密度大于水的密度，即ρ_花生＞ρ_水；
B、此实验的目的是测量花生米的密度，可采用转换法，先测出盐水的密度，利用悬浮条件可得出花生米的密度，因此往水中逐渐加盐，并用玻璃棒轻轻搅拌，直到花生米在盐水中悬浮为止，取出花生米；
C、在调节天平横梁平衡时，由图甲可知，游码没有移至零刻度线，这是错误的；
D、由图甲，游码分度值为0.2g，则烧杯和盐水的总质量m₁=50g+20g+5g+2g=77g；
E、由图乙知，量筒的分度值为1mL，量筒的读数为30mL=30cm³．
（2）量筒中盐水的质量：m=m₁-m₂=77g-44g=33g；量筒中盐水的体积V=30cm³，
则盐水的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{33g}{30c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³；
花生米悬浮在盐水中，其密度等于盐水的密度，故花生米的密度为1.1×10³kg/m³，
（3）因为一粒花生米的质量、体积较小，容易产生较大的误差，所以小明的方法好．
故答案为：（1）大于；悬浮；游码没有移至零刻度线；77；30；（2）1.1×10³；（3）小明．

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．