Question

6．小明在实验室利用“替代法”测量一粒花生米的密度，请将实验过程补充完整．
（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，此时花生米所受的浮力小于 重力（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（2）往杯中逐渐加盐并搅拌，直至观察到花生米悬浮（填“上浮”、“漂浮”或“悬浮”），随即停止加盐，此时ρ_花生米=ρ_盐水．（填“＞”、“＜”或“=”）
（3）小明利用一根粗细均匀两端开口的薄壁玻璃管、薄橡皮膜、刻度尺、烧杯和水（密度用ρ_水表示）来测量该盐水的密度．实验过程如下：
①将玻璃管的一端用薄膜扎好．
②将玻璃管扎有薄膜的一端逐渐放入装有水的烧杯中．
③将玻璃管内缓慢地加入该盐水直到薄膜变平为止．
④用刻度尺分别测出薄膜到水面和液面的距离，分别为h₁和h₂．
表达式：ρ_盐水=$\frac{{ρ}_{水}{h}_{1}}{{h}_{2}}$（用已知量和测量量表示）．

Answer 1

分析 （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）往玻璃管内缓慢地加入待测液体直到薄膜变平，说明玻璃管内外压强相等，根据薄膜到水面和液面的距离，利用液体压强公式可求得液体的密度；

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；此时ρ_花生米=ρ_盐水．
（3）将玻璃管内缓慢地加入该盐水直到薄膜变平，然后用刻度尺分别测出薄膜到水面和液面的距离分别为h₁和h₂．
则ρ_液gh₂=ρ_水gh₁，
ρ_液=$\frac{{ρ}_{水}{h}_{1}}{{h}_{2}}$．
故答案为：（1）小于；（2）悬浮；=；（3）变平；薄膜到水面和液面的距离，分别为h₁和h₂；$\frac{{ρ}_{水}{h}_{1}}{{h}_{2}}$．

点评 这是一道测量型综合题目，涉及到液体密度的测量、液体压强的特点及其计算、物体浮沉条件的应用，综合性很强，设计新颖，要能够很好的解决，需熟练掌握有关基础知识．