Question

5．小明想利用天平、量筒做实验来测定一只金属螺母的密度．
（1）写出实验步骤及所需测量的物理量．
（2）设计实验表格，并将某次实验的数据（数据如图所示）及计算结果填入表中．

Answer 1

分析 用已调好的天平可直接测量金属螺母的质量；
水与螺母的总体积与水的体积之差为金属螺母的体积；
利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可计算螺母的密度．

解答 解：（1）实验步骤：①将天平放在水平桌面上，调节横梁平衡后，测出金属螺母的质量m；
②将量筒中倒入适量水，读出水的体积V₁；
③用细线系住金属螺母，浸没在量筒内的水中，读出体积V₂；
④金属螺母的体积V=V₂-V₁，金属螺母的密度：ρ=$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$．
（2）实验中需要记录金属螺母的质量、水的体积、金属螺母与水的总体积、金属螺母的体积、金属螺母的密度．
由图甲可知，金属螺母的质量m=50g+10g+3.2g=63.2g，
由图1可知，量筒中水的体积V₁=30ml=30cm³，金属螺母与水的总体积：V₂=38ml=38cm³，
金属螺母的体积V=V₂-V₁=38cm³-30cm³=8cm³，
金属螺母的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{63.2g}{8c{m}^{3}}$=7.9g/cm³．
故答案为：（1）①将天平放在水平桌面上，调节横梁平衡后，测出金属螺母的质量m；
②将量筒中倒入适量水，读出水的体积V₁；
③用细线系住金属螺母，浸没在量筒内的水中，读出体积V₂；
（2）

金属螺母 的质量 m/g	量筒中水 的体积 V1/cm3	金属螺母与 水的总体积 V2/cm3	金属螺母 的体积 V/cm3	金属螺母 的密度 ρ/g/cm3
63.2	30	38	8	7.9

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点评 本题设计固体密度的测量过程，利用排水法测量形状不规则且不溶于水的固体体积是常用方法．