Question

（2011?西城區一模）實驗桌上備有器材：托盤天平、砝碼盒、盛有適量水的燒杯A，盛有適量鹽水的燒杯B、細繩、石塊各一個．小剛想測量燒杯B中鹽水的密度．請你幫他將實驗步驟補充完整：
①用調好的天平測量燒杯A和水的總質量m₁，將數據記錄在表格中；
②用細線拴住石塊，手提細線將石塊

浸沒在燒杯內的水中，且不與燒杯側壁和底部接觸

，天平平衡時讀出天平的示數m₂，將數據記錄在表格中；
③用天平測量燒杯B和被測鹽水的總質量m₃，將數據記錄在表格中；
④將石塊擦干后，手提細線將石塊仿照步驟2操作，天平平衡時讀出天平示數m₄，將數據記錄在表格中；
⑤根據ρ=

m

V

及測量數據，計算出被測鹽水的密度ρ_鹽水=

m4-m3

m2-m1

?ρ水

，將計算結果記錄在表格中．

Answer 1

分析：分析現有器材可以看出，此實驗的難點在于沒有量筒，無法直接測量鹽水的體積，因此，可通過石塊的體積，和已知密度的水，來進行等效替代，用石塊排水的體積與排開鹽水體積相等這一等量關系，找出鹽水密度與水的密度的關系，最終間接求出鹽水的密度．

解答：解：②石塊要浸沒在燒杯內的水中，且不與燒杯側壁和底部接觸，這樣做的目的，是為了通過天平示數的變化，求出石塊排水的體積，即石塊的體積；
⑤石塊的體積V=石塊排開水的體積=

m2-m1

ρ水

，石塊的體積V=石塊排開鹽水的體積=

m4-m3

ρ鹽水

，兩次體積相同，組成等式整理得，ρ_鹽水=

m4-m3

m2-m1

?ρ水．
故答案為：②浸沒在燒杯內的水中，且不與燒杯側壁和底部接觸；⑤

m4-m3

m2-m1

?ρ水．

點評：理解這一實驗的原理，才能最終理解其步驟，寫出其表達式，這是利用小石塊的體積進行等效替代是成功的關鍵所在．