Question

用天平及砝碼、大小燒杯各一只，水和小木塊，測(cè)定金屬的密度，請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟及小金屬塊密度的表達(dá)式．

Answer 1

分析：測(cè)物體密度所依據(jù)的實(shí)驗(yàn)原理是ρ=

m

v

，所以要想測(cè)出金屬塊的密度，就需要分別測(cè)出金屬塊的質(zhì)量和金屬塊的體積．
（1）可用天平測(cè)量小金屬塊的質(zhì)量；
（2）題目中沒(méi)有量筒，可用同體積的水等效替代的方法，將金屬塊放入裝滿水的燒杯中，測(cè)量溢出水的質(zhì)量算出溢出水的體積．

解答：解：
實(shí)驗(yàn)步驟：1．調(diào)節(jié)天平平衡：用天平測(cè)出并記錄金屬塊質(zhì)量m_金、小燒杯的質(zhì)量m_杯；
2．用小木塊墊在大燒杯下，使其傾斜放置并在燒杯內(nèi)注滿水，將小燒杯放在大燒杯旁合適位置；
3．把金屬塊浸沒(méi)在水中，溢出的水全部流入小燒杯，用天平測(cè)量小燒杯和溢出水的總質(zhì)量m_總；
4．小金屬塊的體積V_金=V_溢水=

m 溢水

ρ水

=

m總-m杯

ρ水

，金屬塊的密度ρ_金=

m金

V金

=

m金

m總-m杯

×ρ水，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入此公式計(jì)算小金屬塊的密度．
小金屬塊密度表達(dá)式ρ_金=

m金

m總-m杯

×ρ水．

點(diǎn)評(píng)：利用天平和量筒測(cè)定金屬塊密度的實(shí)驗(yàn)是我們較為熟悉的實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)器材缺少量筒來(lái)自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)還是有一定難度的．首先應(yīng)該對(duì)密度的測(cè)量實(shí)驗(yàn)應(yīng)有一個(gè)較為完整的認(rèn)識(shí)，知道實(shí)驗(yàn)原理和關(guān)鍵的待測(cè)量，尤其要掌握采用等效替代的方法測(cè)量金屬塊的體積，依次設(shè)計(jì)出必要的步驟，最終才能完成實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)．