解题思路:实验依据的基本原理仍然是测量金属块的质量和体积,根据密度公式求金属块的密度.
(1)测量金属块的质量:天平没有砝码,不能按照常规进行测量,把天平的横梁调平之后,左右两盘放相同烧杯,左盘再放金属块,右盘烧杯中倒水,使天平横梁重新平衡.即可测得水的质量等于金属块的质量.把水倒入量筒,测量体积,知道水的密度,可以求出水的质量.
(2)测量金属块的体积:量筒中倒入适量的水记下体积,把金属块用细线拴好,浸没在水中,记下水和金属块的总体积,可以求出金属块的体积.
实验步骤:
①将天平放在水平台上,调节天平,使横梁平衡;
②将一只空烧杯和金属块放在左盘,右盘内放相同的烧杯,并用滴管在杯内加减水的质量,直到天平重新平衡;
③将右盘杯中的水倒入量筒中,记下量筒中水的体积V0;
④在量筒中盛适量水,记下水的体积V1;
⑤用细线系住金属块,使其浸没在量筒水中,读出水面所对的刻度值V2;
(2)金属块的质量m=右盘烧杯中水的质量m′,
∴m=m′=ρ水V0,
金属块的体积V=V2-V1,
金属块的密度表达式:ρ=[m/V]=
ρ水V0
V2−V1.
故答案为:(1)同上;(2)ρ=
ρ水V0
V2−V1.
点评:
本题考点: 固体的密度测量实验.
考点点评: 本题天平没有砝码,无法直接测量金属块的质量,利用等效替代的方法,用水的质量等于金属块的质量,再测量水的体积,根据密度的导出公式,求出水的质量,即金属块的质量,这是本题的关键.