物理老师提供了一架等臂天平(不含砝码)、一个量筒、滴管、两个完全相同的烧杯、适量的水和一个玻璃小球,用以上器材测量玻璃小球的密度,下面是小林同学设计的实验步骤,请你帮他补充完整.
(1)天平放在水平桌面上并调节平衡.
(2)在天平的两个盘上分别放上相同的烧杯,在左盘放玻璃小球,________使天平平衡.
(3)________,并记下水面对应的刻度V1.
(4)________,并记下水面对应的刻度V2.
(5)若小球的密度用ρ球表示,水的密度用ρ水表示,则小球的密度的表达式是________.
解:实验步骤:
(1)天平放在水平桌面上并调节平衡.
(2)在天平的两个盘上分别放上相同的烧杯,在左盘放玻璃小球,向右盘加水并用滴管向烧杯中加减水使天平平衡.
(3)将水倒入量筒中并记下水面对应的刻度V1.
(4)将玻璃小球放入量筒中并记下水面对应的刻度V2.
(5)若小球的密度用ρ球表示,水的密度用ρ水表示,
则玻璃球的体积V=V2-V1,
玻璃球的质量m=ρ水V1,
玻璃球的密度ρ球==.
故答案为:(2)向右盘加水并用滴管向烧杯中加减水;(3)将水倒入量筒中;(4)将玻璃小球放入量筒中;(5)ρ球=.
实验依据的基本原理仍然是测量玻璃小球的质量和体积,根据密度公式求玻璃小球的密度.
(1)测量玻璃小球的质量: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,左盘再放玻璃小球,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玻璃小球的质量.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)测量玻璃小球的体积:量筒中倒入适量的水记下体积,把玻璃小球块用细线拴好,浸没在水中,记下水和玻璃小球的总体积,可以求出玻璃小球的体积.
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.