题目内容

(2011?西城区一模)实验桌上备有器材:托盘天平、砝码盒、盛有适量水的烧杯A,盛有适量盐水的烧杯B、细绳、石块各一个.小刚想测量烧杯B中盐水的密度.请你帮他将实验步骤补充完整:
①用调好的天平测量烧杯A和水的总质量m1,将数据记录在表格中;
②用细线拴住石块,手提细线将石块
浸没在烧杯内的水中,且不与烧杯侧壁和底部接触
浸没在烧杯内的水中,且不与烧杯侧壁和底部接触
,天平平衡时读出天平的示数m2,将数据记录在表格中;
③用天平测量烧杯B和被测盐水的总质量m3,将数据记录在表格中;
④将石块擦干后,手提细线将石块仿照步骤2操作,天平平衡时读出天平示数m4,将数据记录在表格中;
⑤根据ρ=
m
V
及测量数据,计算出被测盐水的密度ρ盐水=
m4-m3
m2-m1
?ρ
m4-m3
m2-m1
?ρ
,将计算结果记录在表格中.
分析:分析现有器材可以看出,此实验的难点在于没有量筒,无法直接测量盐水的体积,因此,可通过石块的体积,和已知密度的水,来进行等效替代,用石块排水的体积与排开盐水体积相等这一等量关系,找出盐水密度与水的密度的关系,最终间接求出盐水的密度.
解答:解:②石块要浸没在烧杯内的水中,且不与烧杯侧壁和底部接触,这样做的目的,是为了通过天平示数的变化,求出石块排水的体积,即石块的体积;
⑤石块的体积V=石块排开水的体积=
m2-m1
ρ
,石块的体积V=石块排开盐水的体积=
m4-m3
ρ盐水
,两次体积相同,组成等式整理得,ρ盐水=
m4-m3
m2-m1
?ρ

故答案为:②浸没在烧杯内的水中,且不与烧杯侧壁和底部接触;⑤
m4-m3
m2-m1
?ρ
点评:理解这一实验的原理,才能最终理解其步骤,写出其表达式,这是利用小石块的体积进行等效替代是成功的关键所在.
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