Question

8．一组同学在测量合金块的密度时，发现天平没有配套的砝码盒，同组的小华只利用下列器材：一架天平（无砝码）、两只完全相同的小烧杯、一只量筒、水、滴管、细线也完成了合金块密度的测定．现请你帮他完成如下操作：
（1）把天平放在水平桌面上，调节天平平衡；
（2）把两只完全相同的小烧杯，分别放在天平左右两盘上，把合金块放入左盘的烧杯中；
（3）向量筒中倒入适量的水，记下水的体积为V₁；
（4）把量筒中的水缓慢加入右盘小烧杯，直至天平平衡，此步骤需使用滴管（填工具名称）来实现．记下量筒内剩余水的体积V₂；
（5）用细线拴好合金块，使之完全浸没到量筒中的水内，记下液面的示数为V₃；
（6）合金块的密度表达式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 使用天平时，应将天平放在水平桌面上；合金块的质量和烧杯内的水的质量相等．知道烧杯内水的体积，根据m=ρV求出水的质量，即合金块的质量．知道合金块的质量和体积，根据ρ=$\frac{m}{V}$求合金块的密度．

解答 解：
（1）把天平放在水平桌面上，调节天平平衡；
（4）把量筒中的水缓慢加入右盘小烧杯，直至天平平衡，此步骤需使用胶头滴管来实现，这样能减小误差，并记下量筒内剩余水的体积V₂；
则倒入小烧杯中水的体积为V₁-V₂；
此时天平平衡，合金块的质量m=倒入水的质量=ρ_水（V₁-V₂）；
（5）用细线拴好合金块，使之完全浸没到量筒中的水内，记下液面的示数为V₃；
则合金块的体积为：V=V₃-V₂；
（6）合金块的密度表达式为：ρ_合金=$\frac{m}{V}$=$\frac{{ρ}_{水}（{V}_{1}-{V}_{2}）}{{V}_{3}-{V}_{2}}$．
故答案为：
（1）水平桌面；（4）滴管；（5）使之完全浸没到量筒中的水内；（6）$\frac{{ρ}_{水}（{V}_{1}-{V}_{2}）}{{V}_{3}-{V}_{2}}$．

点评 本题考查了固体密度的测量，由于没有砝码，不能用天平测质量，在右盘烧杯中倒入适量的水直到天平平衡，这样水的质量等于合金块的质量．