Question

小紅同學要測定某種金屬顆粒的密度，現(xiàn)有一架托盤天平、一盒砝碼、一個溢水杯和足量的水，她的實驗有如下4步：
（1）把天平放在水平桌面上，并調(diào)節(jié)橫梁平衡，
（2）把適量的金屬顆粒輕輕放入盛滿水的溢水杯中，并溢出部分水，然后用天平稱出金屬顆粒、溢水杯和剩余水的總質(zhì)量m₁
（3）用天平稱出盛滿水的溢水杯的總質(zhì)量m₂
（4）用天平稱出適量的金屬顆粒的質(zhì)量m₃
1．請你幫她排出正確的實驗步驟順序：

（1）（4）（3）（2）

．
2．寫出金屬顆粒的密度表達式ρ=

m3

m2+m3-m1

ρ_水

．

Answer 1

分析：1．本實驗原理：先測出金屬粒的質(zhì)量，然后利用溢水杯和天平測出溢出水的質(zhì)量，利用密度公式求溢出水的體積（金屬粒的體積），再利用密度公式計算金屬粒的密度；據(jù)此排出正確的實驗步驟順序；
2．測量出金屬粒的質(zhì)量、溢出水的質(zhì)量，求出溢出水的體積，利用密度公式求解．

解答：解：1．正確的實驗順序：
①把天平放在水平桌面上，并調(diào)節(jié)橫梁平衡，----------------（1）
②用天平稱出適量的金屬顆粒的質(zhì)量m₃，----------------------（4）
③用天平稱出盛滿水的溢水杯的總質(zhì)量m₂，---------------------（3）
④把適量的金屬顆粒輕輕放入盛滿水的溢水杯中，并溢出部分水，然后用天平稱出金屬顆粒、溢水杯和剩余水的總質(zhì)量m₁--------------（2）
所以正確的實驗步驟順序為：（1）（4）（3）（2）；
2．由上述步驟可知：
溢出水的質(zhì)量：
m_溢=m₂+m₃-m₁，
溢出水的體積：
v_溢=

m溢

ρ水

=

m2+m3-m1

ρ水

，
金屬粒的體積：
v_金=v_溢=

m溢

ρ水

=

m2+m3-m1

ρ水

，
金屬粒的密度：
ρ_金=

m金

v金

=

m金

m2+m3-m1 ρ水

=

m3

m2+m3-m1 ρ水

=

m3

m2+m3-m1

ρ_水．
故答案為：1．（1）（4）（3）（2）；
2.

m3

m2+m3-m1

ρ_水．

點評：本題考查了固體密度的測量，本題關(guān)鍵是理解測量金屬粒體積的方法：借助排水法，利用天平測出溢出水的質(zhì)量，再利用密度公式求出溢出水的體積（金屬粒的體積）．