Question

4．小刚同学想利用家里仅有的一台天平和一个小空瓶，测酱油的密度．他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量，测量内容及顺序如图所示．
（1）他第三次测得物体的质量如图乙中砝码和游码所示，其结果m₃=47.4g；则酱油的质量为m_油=33.4g；
（2）由三次测量结果可知，酱油的体积V_油=30cm³；
（3）根据小刚测量的数据，酱油的密度ρ_油=1.11×10³kg/m³．

Answer 1

分析 在此题中，根据题目中给出的实验器材，结合实验原理可知，由于没有量筒，此题的难点在于如何测量液体的体积．根据图示的步骤可知，它是利用同一容器装不同的液体，液体的体积相同，即利用水的体积来代换酱油的体积．

解答 解：（1）根据图示中的砝码示数和游码在标尺上的位置可得：
m₃=20g+20g+5g+2.4g=47.4g．
酱油的质量为m_油=m₃-m₁=47.4g-14g=33.4g；
（2）空瓶的质量m₁=14g，小瓶装满水后的总质量m₂=44g，
水的体积：m_水=m₂-m₁=44g-14g=30g，
酱油的体积等于水的体积，由公式ρ=$\frac{m}{V}$，
V_酱油=V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{30g}{1g/c{m}^{3}}$=30cm³．
（3）酱油的密度：ρ_酱油=$\frac{{m}_{酱油}}{{V}_{酱油}}$=$\frac{33.4g}{30c{m}^{3}}$≈1.11g/cm³=1.11×10³kg/m³．
故答案为：（1）47.4； 33.4；（2）30；（3）1.11×10³．

点评 在测量物体密度的实验中，常规的测量方法是利用天平测质量、量筒测体积，从而求出密度．还有一些特殊的测量方法，如此题，只给出一个测量质量的工具：天平，而没有测量体积的工具量筒，利用转换的方法求出体积，进而求出密度．
根据实验原理，要测液体的密度，就要知道液体的质量和体积．酱油的体积等于水的体积，因此求出水的体积是解决此题的关键．