如圖1所示，小明利用天平、水、量筒和燒杯來測量不規(guī)則礦石（不吸水）的密度：

（1）把托盤天平放在水平臺上，將標尺上的游碼移到零刻度處，發(fā)現(xiàn)天平指針如圖1甲所示，則應將天平的平衡螺母向

左

左

（選填“左”或“右”）調節(jié)；用調節(jié)好的托盤天平測量這塊兒小礦石的質量，往右盤中加減砝碼，并移動游碼，天平平衡后，砝碼、標尺上的游碼如圖1乙所示；如圖1丙、丁所示，把小礦石放入裝有適量水的量筒中，則小礦石的密度為

5.04

5.04

g/cm³。
（2）小明想，利用浮力相關知識也能測出石塊的密度，那如何測量這樣的小石塊密度呢？小明利用小空桶、大量筒、水進行了如下列操作：
第一步：如圖2甲所示，在大量筒中倒入適量的水，把小空桶放入大量筒中，使其漂浮在水面上，此時大量筒中液面對應的刻度為V₁；
第二步：如圖2乙所示，把小礦石放入小空桶中，使小空桶和礦石漂浮在水面上，此時大量筒中液面對應的刻度為V₂；
第三步：

把小礦石放入圖2甲所示大量筒中，此時大量筒中液面對應的刻度為V₃

把小礦石放入圖2甲所示大量筒中，此時大量筒中液面對應的刻度為V₃

（步驟補充完整）；
第四步：利用上述數(shù)據(jù)及密度公式計算出礦石的密度。
請根據(jù)步驟及題意完成下列問題：
①把實驗操作“第三步”補充完整：
②推導出礦石密度的表達式：ρ_礦石=

V

2

-

V

1

V

3

-

V

1

?ρ_水

V

2

-

V

1

V

3

-

V

1

?ρ_水

（表達式用操作步驟中已知量的字母表示，已知水的密度用ρ_水表示）。
推導過程：

如圖2甲，小空桶漂浮在水面上：G_杯=F_浮=ρ_水gV_排，
如圖2乙，小礦石放在小桶中，小桶和礦石漂浮在水面上：G_礦石+G_桶=F'_浮=ρ_水gV'_排，
兩式相減得，小礦石的重力為：G_礦石=ρ_水g（V'_排-V_排）=ρ_水g（V₂-V₁），
小礦石的質量：m_礦石=

G

礦石

g

=

ρ

水

g

（

V

2

-

V

1

）

g

=ρ_水（V₂-V₁），
把小礦石放入圖2甲所示大量筒中，此時大量筒中液面對應的刻度為V₃，則小礦石的體積為：V_礦石=V₃-V₁，
小礦石的密度：ρ_礦石=

m

礦石

V

礦石

=

V

2

-

V

1

V

3

-

V

1

?ρ_水

如圖2甲，小空桶漂浮在水面上：G_杯=F_浮=ρ_水gV_排，
如圖2乙，小礦石放在小桶中，小桶和礦石漂浮在水面上：G_礦石+G_桶=F'_浮=ρ_水gV'_排，
兩式相減得，小礦石的重力為：G_礦石=ρ_水g（V'_排-V_排）=ρ_水g（V₂-V₁），
小礦石的質量：m_礦石=

G

礦石

g

=

ρ

水

g

（

V

2

-

V

1

）

g

=ρ_水（V₂-V₁），
把小礦石放入圖2甲所示大量筒中，此時大量筒中液面對應的刻度為V₃，則小礦石的體積為：V_礦石=V₃-V₁，
小礦石的密度：ρ_礦石=

m

礦石

V

礦石

=

V

2

-

V

1

V

3

-

V

1

?ρ_水

。