Question

某校“STS”活动小组到地面砖厂去调查，只带上量筒，他们来到制砖车间，看到制砖泥如橡皮泥，但不溶于水，小组成员张良提出一个问题，我们来测砖泥的密度，其他成员说：“我们未带齐测量工具”．张良说，我们可以测，说着就操作起来，小组其它成员看完操作后都赞许地点头．你能说出张良同学的方法吗？并写出密度表达式．

Answer 1

解：（1）实验步骤：①在量筒里装入适量的水，体积记为V₁；
②把砖泥捏成一个空心物体放入量筒的水中，使其漂浮在水面上，体积记为V₂；
③取出砖泥，将其捏成实心，再放入量筒的水中，砖泥沉没在水中，此时水的体积记为V₃．
（2）推导算出砖泥的密度：
由①②，砖泥受到的浮力F_浮=ρ_水g（V₂-V₁），漂浮时，根据浮力知识，浮力等于重力，即F_浮=G；
即ρ_水g（V₂-V₁）=mg，因此砖泥的质量是m=ρ_水（V₂-V₁）；
由①③，砖泥的体积V=V₃-V₁．
因此砖泥的密度是ρ==m=．
分析：（1）解决本题的关键是如何求出砖泥的质量，使砖泥漂浮，由物体的浮沉条件可知砖泥的重力，由重力即可求得质量；
（2）砖泥完全沉入水底时量筒内水的体积变化可求得砖泥的体积；
（2）根据密度公式ρ=算出密度．
点评：本题综合应用密度知识及浮力有关知识，难度较大，给学生解题带来一定困难！本题求解砖泥的质量是关键，由漂浮于水面上时的浮力与重力相等求得砖泥的质量，是一道好题，浮力知识是中考必考的一个知识点，需要掌握．