Question

小明在實驗室用天平、量筒測量一杯硫酸銅溶液的密度時，發(fā)現(xiàn)配天平使用的砝碼找不到了，老師只給小明兩個基本相同的燒杯及一杯水，就要求小明想辦法解決問題，你能幫小明用以上的東西設(shè)計一個實驗方案嗎？（要求寫出實驗步驟及用實驗結(jié)果表示硫酸銅溶液的密度）
實驗步驟：
硫酸銅溶液的密度：ρ=

ρ水V水

V溶液

．

Answer 1

分析：實驗依據(jù)的基本原理仍然是ρ=

m

V

，需要測量硫酸銅溶液的質(zhì)量和體積．
（1）測量硫酸銅溶液的質(zhì)量：天平?jīng)]有砝碼，不能按照常規(guī)進行測量，把天平的橫梁調(diào)平之后，左右兩盤放相同燒杯，左盤燒杯內(nèi)倒入適量的硫酸銅溶液；右盤燒杯中倒水，使天平橫梁重新平衡．水的質(zhì)量等于硫酸銅溶液的質(zhì)量．把水倒入量筒，測量體積，知道水的密度，可以求出水的質(zhì)量（硫酸銅溶液的質(zhì)量）．
（2）測量硫酸銅溶液的體積：把左盤燒杯的硫酸銅溶液倒入量筒，測量其體積；
（3）用密度公式求硫酸銅溶液的密度．

解答：解：
實驗步驟：
①將天平放在水平臺上，調(diào)節(jié)天平，使橫梁平衡；
②將兩只空燒杯分別放在天平的左右盤中，在左盤燒杯內(nèi)倒入適量的硫酸銅溶液，往右盤燒杯中倒水直到天平重新平衡；
③將右盤杯中的水倒入量筒中，記下量筒中水的體積V_水，可求水的質(zhì)量m_水=ρ_水V_水，則硫酸銅溶液的質(zhì)量m_溶液=m_水=ρ_水V_水，
④把左盤燒杯的硫酸銅溶液倒入量筒，測量其體積V_溶液，
⑤計算溶液的密度：ρ_溶液=

m溶液

V溶液

=

ρ水V水

V溶液

．
故答案為：（1）實驗步驟同上；（2）

ρ水V水

V溶液

點評：本題天平?jīng)]有砝碼，無法直接測量液體的質(zhì)量，利用等效替代的方法，用水的質(zhì)量等于液體的質(zhì)量，再測量水的體積，根據(jù)密度的導出公式，求出水的質(zhì)量，即液體的質(zhì)量，這是本題的關(guān)鍵．