Question

【题目】小明想测量大米的密度，但由于大米容易吸水，导致体积明显变化，因此用排水的方法测量大米的体积是不合理的。于是小明进行了如下实验和思考。

实验一：按图甲和图乙的方法分别测量大米的质量和体积，由此计算出大米的密度。

小明思考：能否用排空气的方法测量大米的体积呢？他设想将大米与空气密封在一个注射器内，只要测出注射器内空气和大米的总体积及空气的体积，其差值就是大米的体积。但如何测出空气的体积呢？

查阅资料得知：温度不变时，一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值。于是进行了实验二：称取5克大米并装入注射器内（如图丙），从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积，通过压强传感器测出此时注射器内空气压强为P;而后将注射器内的空气缓慢压缩，当空气压强增大为2P时，再读出此时的总体积（压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变），整理相关数据记录如表。

（1）使用托盘天平称取5克大米。称量过程中发现天平指针偏向右边（如图甲），接下来小明应如何操作？________

（2）由于米粒间存在较大间隙，按图乙的方式用量简直接测量大米体积，则会导致测得的体积值偏________

（3）由实验二测得大米的密度为________ 克／厘米3。（计算结果精确到0.01）

Answer 1

【答案】向左盘中添加大米直至天平平衡大1. 67

【解析】

（1）因为下面实验中用的大米的质量为5g，所以5g的砝码是不能改变的，故应当向左盘中添加大米直到横梁平衡为止；（2）由于米粒间存在较大间隙，按图乙的方式用量筒直接测量大米体积，则会导致测得的体积值偏大；根据ρ＝则测量的密度偏小；（3）根据温度不变时，一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值，所以压缩前注射器内空气的体积：v＝23mlv大米；压缩后注射器内空气的体积：0.5v＝13mlv大米；根据题意可以得到：×（23mlv大米）＝2×（13mlv大米），所以大米的体积V大米＝3ml＝3cm3，所以大米的密度ρ＝＝1.67g/cm3.