Question

12．小亮同学利用“等效替代法”测量一粒花生米的密度，实验过程如图所示．请在下列空格中填写适当内容：

（1）如图甲，选择一粒饱满的花生米放入装有适量水的透明烧杯中，发现花生米下沉至杯底，则花生米完全浸没在水中下沉时所受的浮力小于重力（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
（2）如图乙，往烧杯中逐渐加盐并充分搅拌，直至观察到花生米处于悬浮状态，随即停止加盐．
（3）如图丙，取出花生米，用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为111g．
（4）将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，用天平测出空烧杯的质量为59g，如图丁，用量筒测出盐水的体积为50mL．
（5）通过公式计算出盐水的密度即可知花生米的密度，本实验中花生米的密度为1.04×10³kg/m³（结果保留两位小数）．

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）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）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．

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，此时花生的密度等于盐水的密度；
（3）由图丙，游码分度值为0.2g，天平的读数为m=100g+10g+1g=111g；
（4）由图丁知，量筒的分度值为1ml，量筒的读数为50mL．
（5）盐水的质量m=111g-59g=52g，盐水的体积V=50cm³，
盐水的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52g}{50c{m}^{3}}$=1.04g/cm³=1.04×10³ kg/m³．
因为花生米悬浮，所以花生的密度等于盐水的密度，也为1.04×10³ kg/m³．
故答案为：（1）小于；（2）悬浮；（3）111；（4）50；（5）1.04×10³．

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．