Question

8．一組同學在測量合金塊的密度時，發現天平沒有配套的砝碼盒，同組的小華只利用下列器材：一架天平（無砝碼）、兩只完全相同的小燒杯、一只量筒、水、滴管、細線也完成了合金塊密度的測定．現請你幫他完成如下操作：
（1）把天平放在水平桌面上，調節天平平衡；
（2）把兩只完全相同的小燒杯，分別放在天平左右兩盤上，把合金塊放入左盤的燒杯中；
（3）向量筒中倒入適量的水，記下水的體積為V₁；
（4）把量筒中的水緩慢加入右盤小燒杯，直至天平平衡，此步驟需使用滴管（填工具名稱）來實現．記下量筒內剩余水的體積V₂；
（5）用細線拴好合金塊，使之完全浸沒到量筒中的水內，記下液面的示數為V₃；
（6）合金塊的密度表達式ρ_合金=$\frac{{ρ}_{水}（{V}_{1}-{V}_{2}）}{{V}_{3}-{V}_{2}}$（用字母ρ_水、V₁、V₂、V₃表示）

Answer 1

分析 使用天平時，應將天平放在水平桌面上；合金塊的質量和燒杯內的水的質量相等．知道燒杯內水的體積，根據m=ρV求出水的質量，即合金塊的質量．知道合金塊的質量和體積，根據ρ=$\frac{m}{V}$求合金塊的密度．

解答 解：
（1）把天平放在水平桌面上，調節天平平衡；
（4）把量筒中的水緩慢加入右盤小燒杯，直至天平平衡，此步驟需使用膠頭滴管來實現，這樣能減小誤差，并記下量筒內剩余水的體積V₂；
則倒入小燒杯中水的體積為V₁-V₂；
此時天平平衡，合金塊的質量m=倒入水的質量=ρ_水（V₁-V₂）；
（5）用細線拴好合金塊，使之完全浸沒到量筒中的水內，記下液面的示數為V₃；
則合金塊的體積為：V=V₃-V₂；
（6）合金塊的密度表達式為：ρ_合金=$\frac{m}{V}$=$\frac{{ρ}_{水}（{V}_{1}-{V}_{2}）}{{V}_{3}-{V}_{2}}$．
故答案為：
（1）水平桌面；（4）滴管；（5）使之完全浸沒到量筒中的水內；（6）$\frac{{ρ}_{水}（{V}_{1}-{V}_{2}）}{{V}_{3}-{V}_{2}}$．

點評 本題考查了固體密度的測量，由于沒有砝碼，不能用天平測質量，在右盤燒杯中倒入適量的水直到天平平衡，這樣水的質量等于合金塊的質量．