Question

测固体的密度．
一个固体A的密度小于水的密度．小宁同学在已知水的密度ρ_水的情况下，想用下列方法测出它的密度．器材有：待测固体A（密度小于水的密度），金属块B（密度大于水的密度），一个毫米刻度尺，圆柱形水杯一个（水杯里面装入适量的水），细线．
实验步骤：
（1）把金属块B放入水杯中，如图甲所示．用刻度尺测出水杯内水面到杯底的高度，记为h₁
（2）把固体A轻轻放入水杯中．静止时如图乙所示．用________测出水面到水底的高度，记为________．
（3）用一段长度适当的细线，把固体A和金属块B分别系在细线的两端，并放入水杯中，静止时如图丙所示．用________，记为________．
（4）固体的密度是：ρ=________．

Answer 1

解：把金属块B放入水杯中，用刻度尺测出水杯内水面到杯底的高度h₁．
把固体A轻轻放入水杯中．固体漂浮在水面上，用刻度尺测出水面到水底的高度h₂．
因为固体漂浮在水面上，所以G_固=F_浮=G_排水，
所以，m_固=m_排水=ρ_水V_排水=ρ_水S（h₂-h₁）（S为烧杯的底面积），
用一段长度适当的细线，把固体A和金属块B分别系在细线的两端，并放入水杯中，用用刻度尺测出水面到水底的高度，记为h₃．
固体的体积为V=S（h₃-h₁）（S为烧杯的底面积），
固体的密度是：ρ==ρ_水．
故答案为：（2）刻度尺；h₂．
（3）用刻度尺测出水面到水底的高度；h₃．
（4）ρ=ρ_水．
分析：根据阿基米德原理和漂浮条件知，固体的重力等于固体排开液体的重，求出固体的质量．
利用排水法，根据甲、丙求出固体的体积．
测出质量和体积，根据密度公式求出固体密度．
点评：一般情况下由天平测量固体的体积，有量筒测量固体的体积，根据密度公式求出固体的密度．此题即没有天平，也没有量筒，而是根据漂浮和阿基米德原理测量固体的质量，利用排水法测量固体的体积，这给固体密度的测量提供了一个很好的方法．