Question

小明在实验室用天平、量筒测量一杯硫酸铜溶液的密度时，发现配天平使用的砝码找不到了，老师只给小明两个基本相同的烧杯及一杯水，就要求小明想办法解决问题，你能帮小明用以上的东西设计一个实验方案吗？（要求写出实验步骤及用实验结果表示硫酸铜溶液的密度）
实验步骤：
硫酸铜溶液的密度：ρ=

ρ水V水

V溶液

．

Answer 1

分析：实验依据的基本原理仍然是ρ=

m

V

，需要测量硫酸铜溶液的质量和体积．
（1）测量硫酸铜溶液的质量：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，左盘烧杯内倒入适量的硫酸铜溶液；右盘烧杯中倒水，使天平横梁重新平衡．水的质量等于硫酸铜溶液的质量．把水倒入量筒，测量体积，知道水的密度，可以求出水的质量（硫酸铜溶液的质量）．
（2）测量硫酸铜溶液的体积：把左盘烧杯的硫酸铜溶液倒入量筒，测量其体积；
（3）用密度公式求硫酸铜溶液的密度．

解答：解：
实验步骤：
①将天平放在水平台上，调节天平，使横梁平衡；
②将两只空烧杯分别放在天平的左右盘中，在左盘烧杯内倒入适量的硫酸铜溶液，往右盘烧杯中倒水直到天平重新平衡；
③将右盘杯中的水倒入量筒中，记下量筒中水的体积V_水，可求水的质量m_水=ρ_水V_水，则硫酸铜溶液的质量m_溶液=m_水=ρ_水V_水，
④把左盘烧杯的硫酸铜溶液倒入量筒，测量其体积V_溶液，
⑤计算溶液的密度：ρ_溶液=

m溶液

V溶液

=

ρ水V水

V溶液

．
故答案为：（1）实验步骤同上；（2）

ρ水V水

V溶液

点评：本题天平没有砝码，无法直接测量液体的质量，利用等效替代的方法，用水的质量等于液体的质量，再测量水的体积，根据密度的导出公式，求出水的质量，即液体的质量，这是本题的关键．