Question

實驗桌上有一架沒有砝碼的托盤天平、一只量筒、水、兩個相同的燒杯、細線、小石塊、滴管．請你完成測小石塊密度的實驗．
（1）請你將實驗步驟補充完整：
①將天平放在水平臺上，調節天平，使橫梁平衡；
②將一只空燒杯和小石塊放在左盤，直到天平重新平衡；
③記下量筒中水的體積V₀；
④在量筒中盛適量水，記下水的體積V₁；
⑤用細線系住小石塊，使其浸沒在量筒水中，讀出水面所對的刻度值V₂；
（2）石塊密度表達式：

Answer 1

分析：測量小石塊的質量和體積，根據密度公式求小石塊的密度．
測量小石塊的質量：天平沒有砝碼，不變按照常規進行測量，把天平的橫梁調平之后，左右兩盤放相同燒杯，左盤再放小石塊，右盤燒杯中倒水，使天平橫梁重新平衡．即可測得水的質量等于小石塊的質量．把水倒入量筒，測量體積，知道水的密度，可以求出水的質量．
測量小石塊的體積：量筒中倒入適量的水記下體積，把小石塊用細線拴好，浸沒在水中，記下水和小石塊的總體積，可以求出小石塊的體積．

解答：解：（1）測量小石塊的正確實驗步驟：
①將天平放在水平臺上，調節天平，使橫梁平衡；
②將一只空燒杯和小石塊放在左盤，右盤內放相同的燒杯，并用滴管在杯內加減水的質量，直到天平重新平衡；
③將右盤杯中的水倒入量筒中，記下量筒中水的體積V₀；
④在量筒中盛適量水，記下水的體積V₁；
⑤用細線系住小石塊，使其浸沒在量筒水中，讀出水面所對的刻度值V₂；
（2）小石塊的質量m=右盤燒杯中水的質量m'，
∴m=m'=ρ_水V₀，
小石塊的體積V=V₂-V₁，
小石塊的密度：ρ=

m

v

=

ρ水V0

V2-V1

．
故答案為：（1）在②增加“右盤內放相同的燒杯，并用滴管在杯內加減水的質量”
在③將增加“右盤杯中的水倒入量筒中”
（2）ρ=

ρ水V0

V2-V1

．

點評：本題天平沒有砝碼，無法直接測量小石塊的質量，利用等效替代的方法，用水的質量等于小石塊的質量，再測量水的體積，根據密度的導出公式，求出水的質量，即小石塊的質量，這是本題的關鍵．