Question

6．小华同学到千佛山景区游玩时，在景区捡到一个形状不规则、不溶于水的物体，由于它的质量和体积都很小，为了测量它的密度，小华在实验室里进行了如下操作．
首先，他用调节好的天平测量完干燥空玻璃杯的质量，然后：

（1）将待测物体放入装有适量水的透明玻璃杯中，发现物体下沉至杯底，如图甲所示．这说明物体的密度大于 水的密度（选填“大于”或“等于”或“小于”）．
（2）往杯中逐渐加盐并搅拌，直至观察到待测物体悬浮在盐水中，随即停止加盐，如图乙所示．由于待测物体处于悬浮状态，与原来此位置的盐水效果相同，此时可认为它替代了盐水，待测物体的密度就等于盐水的密度．在下列问题的研究中，也用到这一物理学方法的是A．
A．在研究平面镜成像时，通过等大的蜡烛与虚像重合来确定虚像的位置和大小
B．在研究影响动能的因素时，通过木块被撞后运动的远近说明钢球动能的大小
C．在研究电压作用时，通过水压是水流形成的原因类比电压是电流形成的原因
D．在研究电磁铁磁性时，通过吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱
（3）取出待测物体，用调节好的天平测杯子和盐水的总质量，如图丙，天平的读数为122g．
（4）将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒，如图丁，量筒中盐水的体积为55ml．
（5）最后利用密度公式计算出盐水的密度，即待测物体的密度．小明看完小华的实验过程后，说这样计算出的物体的密度会比实际值偏大（选填“偏大”或“偏小”） 些，若在实验过程添加一个步骤会较好的减小误差，请你帮他写出来．添加的步骤为将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒后再测量空杯子的质量．

Answer 1

分析 （1）根据物体的浮沉条件，物体下沉时密度大于液体密度；
（2）物理学常用的方法有“等效替代法”“控制变量法”“类比法”“模型法”“转换法”等．
（3）天平的读数：砝码的质量加游码在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；
（5）由于计算出盐水的质量时，计算的是杯子和盐水的总质量，根据密度公式分析的密度变化特点．

解答 解：
（1）物体在水中下沉，说明此时物体密度大于水的密度；
（2）往杯中逐渐加盐并搅拌，直至观察到待测物体悬浮在盐水中，随即停止加盐，…此实验用到了等效替代法．
A．在研究平面镜成像时，通过等大的蜡烛与虚像重合来确定虚像的位置和大小，是等效替代法；
B．在研究影响动能的因素时，通过木块被撞后运动的远近说明钢球动能的大小，是转换法，
C．在研究电压作用时，通过水压是水流形成的原因类比电压是电流形成的原因，是类比法．
D．在研究电磁铁磁性时，通过吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱，是转换法，
因此在下列问题的研究中，也用到这一物理学方法的是A；
（3）由图丙知，天平的读数为m=100g+20g+2g=122g．
（4）由图丁知，量筒的分度值为1ml，量筒的读数为55mL=55cm³．
（5）由于利用密度公式计算出盐水的密度时，所用的质量是杯子和盐水的总质量，则质量偏大，其体积不变，这样计算出的物体的密度会比实际值偏大；
将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒后再测量空杯子的质量，用杯子和盐水的总质量减去空杯子的质量，即为盐水的质量，这样再利用密度公式计算的物体的密度误差较小一些．
故答案为：（1）大于；（2）A；（3）122g；（4）55mL；（5）偏大；将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒后再测量空杯子的质量．

点评 此题利用替代法来测量物体的密度，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．