Question

12．小明想知道花生米的密度，为了使结果更准确，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．把一把花生米放入装有清水的烧杯中，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（选填“大于”、“小于”、“等于”）；
B．往烧杯里的水中逐渐加盐，并用玻璃棒轻轻搅拌，直到花生米悬浮在盐水中为止；
C．把天平放在水平台上，调节平衡后称出烧杯和盐水的总质量m₁，如甲图所示，则m₁=77g；
D．从烧杯中倒出一部分盐水到空量筒中，液面如乙图所示，则倒出盐水的体积为30cm³；
E．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）以上测量花生米的密度，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

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，盐水的密度等于花生米的密度．
（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）花生米沉入水中，说明此时花生米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_花生gV，
花生米沉入水中，V_排=V，则ρ_花生＞ρ_水，
由图甲，游码分度值为0.2g，天平的读数为m=50g+20g+5g+2g=77g；
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．
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1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³，
（3）根据物体的漂浮条件，将不便于测量的花生米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）大于；77；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．