Question

5．小明想利用天平、量筒做實(shí)驗(yàn)來測定一只金屬螺母的密度．
（1）寫出實(shí)驗(yàn)步驟及所需測量的物理量．
（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格，并將某次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)如圖所示）及計(jì)算結(jié)果填入表中．

Answer 1

分析 用已調(diào)好的天平可直接測量金屬螺母的質(zhì)量；
水與螺母的總體積與水的體積之差為金屬螺母的體積；
利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可計(jì)算螺母的密度．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)步驟：①將天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)橫梁平衡后，測出金屬螺母的質(zhì)量m；
②將量筒中倒入適量水，讀出水的體積V₁；
③用細(xì)線系住金屬螺母，浸沒在量筒內(nèi)的水中，讀出體積V₂；
④金屬螺母的體積V=V₂-V₁，金屬螺母的密度：ρ=$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$．
（2）實(shí)驗(yàn)中需要記錄金屬螺母的質(zhì)量、水的體積、金屬螺母與水的總體積、金屬螺母的體積、金屬螺母的密度．
由圖甲可知，金屬螺母的質(zhì)量m=50g+10g+3.2g=63.2g，
由圖1可知，量筒中水的體積V₁=30ml=30cm³，金屬螺母與水的總體積：V₂=38ml=38cm³，
金屬螺母的體積V=V₂-V₁=38cm³-30cm³=8cm³，
金屬螺母的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{63.2g}{8c{m}^{3}}$=7.9g/cm³．
故答案為：（1）①將天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)橫梁平衡后，測出金屬螺母的質(zhì)量m；
②將量筒中倒入適量水，讀出水的體積V₁；
③用細(xì)線系住金屬螺母，浸沒在量筒內(nèi)的水中，讀出體積V₂；
（2）

金屬螺母 的質(zhì)量 m/g	量筒中水 的體積 V1/cm3	金屬螺母與 水的總體積 V2/cm3	金屬螺母 的體積 V/cm3	金屬螺母 的密度 ρ/g/cm3
63.2	30	38	8	7.9

．

點(diǎn)評 本題設(shè)計(jì)固體密度的測量過程，利用排水法測量形狀不規(guī)則且不溶于水的固體體積是常用方法．