解题思路:(1)在使用杠杆前应先进行调节,调节杠杆在水平位置平衡.
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2求出金属块的质量.
(4)用天平测量出空烧杯和溢出水的质量;
(3)在没有量筒的情况下测量矿石的密度,其难点在于如何测出矿石的体积,可以考虑利用烧杯,通过求V排来得出金属块的体积,最后再利用密度的公式进行计算.
根据题意,在没有量筒的情况下,我们可以利用等效替代法,通过求小金属块在水中的排水体积来得出小金属块的体积,同样利用密度公式可求出其质量,具体步骤为:
①调节粗细和质地都均匀的长硬棒在水平位置平衡;
②在一侧挂上金属块,另一侧挂上质量为m0的钩码,不断调节钩码的位置,直到杠杆平衡,根据杠杆的平衡条件求出此时金属块的质量m1;
③用天平测量烧杯的质量m2
④将烧杯盛满水,细线系好小金属块,浸没入烧杯中;
⑤用天平测量烧杯和溢出水的质量m3.
小金属块的体积V=V排水=
m水
ρ水=
m3−m2
ρ水;
小金属块的密度ρ=
m1
V=
m1
m3−m2
ρ水=
m1
m3−m2ρ水.
点评:
本题考点: 设计实验测密度.
考点点评: 本实验中的方法是特殊情况下测量固体密度的方法,本题中用到了等效替代法,借助了溢水杯,通过求V排来得出金属块的体积,有一定的难度,但实用性强,值得我们学习.