Question

小宝在清洗苹果时发现苹果能漂浮，他想知道苹果的密度，从家里找出一个较大的圆柱形玻璃杯、一根细长针、再利用自己的文具刻度尺和水就测出了苹果的密度．
（1）请帮助小宝简要设计实验步骤：
（2）请用所测得物理量写出苹果密度的表达式：ρ=________（水密度ρ_水已知）

Answer 1

解：实验步骤：
（1）a、在圆柱形玻璃杯中注入适量的水并用刻度尺测出水的高度为h₁；
b、将苹果轻轻放到水中处于漂浮状态再用刻度尺测出水的高度为h₂；
c、用细长针压着苹果浸没水中，用刻度尺测出此时水的高度为h₃．
（2）G=F_浮=ρ_水gS（h₂-h₁），则m=ρ_水S（h₂-h₁），
v=S（h₃-h₁），
故苹果密度的表达式：ρ=ρ_水．
分析：由公式ρ=可知，要测量苹果的密度，需要知道苹果的质量和体积．
由于苹果可以漂浮，因此可以测量圆柱形玻璃杯中注入适量的水的高度和放入苹果后，苹果漂浮时玻璃杯中水的高度，然后利用阿基米德原理即测量的高度和玻璃杯的底面积表示出浮力的大小，注意此时的浮力等于苹果的重力；再用细长针使苹果全部浸没，测出水的高度，并用测量的高度和玻璃杯的底面积表示出苹果的体积；并用测量的量表示出苹果的密度．
点评：本实验的考查有一定的难度，关键在于如何找到测量物体质量和体积，注意漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力，这也是本实验成功的关键．