Question

4．小剛同學(xué)想利用家里僅有的一臺天平和一個小空瓶，測醬油的密度．他思考后按照自己設(shè)計的實驗步驟進行了測量，測量內(nèi)容及順序如圖所示．
（1）他第三次測得物體的質(zhì)量如圖乙中砝碼和游碼所示，其結(jié)果m₃=47.4g；則醬油的質(zhì)量為m_油=33.4g；
（2）由三次測量結(jié)果可知，醬油的體積V_油=30cm³；
（3）根據(jù)小剛測量的數(shù)據(jù)，醬油的密度ρ_油=1.11×10³kg/m³．

Answer 1

分析 在此題中，根據(jù)題目中給出的實驗器材，結(jié)合實驗原理可知，由于沒有量筒，此題的難點在于如何測量液體的體積．根據(jù)圖示的步驟可知，它是利用同一容器裝不同的液體，液體的體積相同，即利用水的體積來代換醬油的體積．

解答 解：（1）根據(jù)圖示中的砝碼示數(shù)和游碼在標(biāo)尺上的位置可得：
m₃=20g+20g+5g+2.4g=47.4g．
醬油的質(zhì)量為m_油=m₃-m₁=47.4g-14g=33.4g；
（2）空瓶的質(zhì)量m₁=14g，小瓶裝滿水后的總質(zhì)量m₂=44g，
水的體積：m_水=m₂-m₁=44g-14g=30g，
醬油的體積等于水的體積，由公式ρ=$\frac{m}{V}$，
V_醬油=V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{30g}{1g/c{m}^{3}}$=30cm³．
（3）醬油的密度：ρ_醬油=$\frac{{m}_{醬油}}{{V}_{醬油}}$=$\frac{33.4g}{30c{m}^{3}}$≈1.11g/cm³=1.11×10³kg/m³．
故答案為：（1）47.4； 33.4；（2）30；（3）1.11×10³．

點評 在測量物體密度的實驗中，常規(guī)的測量方法是利用天平測質(zhì)量、量筒測體積，從而求出密度．還有一些特殊的測量方法，如此題，只給出一個測量質(zhì)量的工具：天平，而沒有測量體積的工具量筒，利用轉(zhuǎn)換的方法求出體積，進而求出密度．
根據(jù)實驗原理，要測液體的密度，就要知道液體的質(zhì)量和體積．醬油的體積等于水的體積，因此求出水的體積是解決此題的關(guān)鍵．