Question

地沟油，泛指在生活中存在的各类劣质油，长期食用可能会引发癌症，对人体的危害极大．小芳同学想采用测密度的方法对家中食用油和地沟油进行区别．请同学们帮她一起完成下列实验探究．
实验目的：测量油的密度
实验用具：一只有颈圆柱形的塑料饮料瓶和一桶水、

刻度尺

、油、几个石块．
实验原理：

漂浮条件

实验步骤：
（1）剪去饮料瓶的上部，保留中间的圆柱部分．
（2）瓶中放入几个石块和少量水，使水没过石块，将它放入桶中．使它浮在水面上，测量露出水面的瓶高h₁．
（3）在瓶内注入一些待测的油，测量瓶内水面上的油层厚度H．
（4）再次将瓶放入桶中，

测量露出水面的瓶高h₂

．
利用上述方法分别测出两种油的密度，则油的密度表达式为：

h1-h2

H

ρ_水

．

Answer 1

分析：（1）由实验步骤知，实验过程中要测量瓶子露出水面的高度和油层的厚度，要用到刻度尺．
（2）此实验瓶子两次漂浮在水面上，受到的浮力等于瓶子的重力，根据漂浮条件求油的密度．
（3）实验时通过测量瓶子露出水面的高度，求出瓶子在水面下的高度，根据阿基米德原理求出浮力大小．

解答：解：实验用具：实验中要测量油层的厚度、瓶子露出水面的高度，需要用到刻度尺．
实验原理：瓶子两次漂浮在水面上，根据漂浮条件列出等式．
实验步骤：（1）剪去饮料瓶的上部，保留中间的圆柱部分．
（2）瓶中放入几个石块和少量水，使水没过石块，将它放入桶中．使它浮在水面上，测量露出水面的瓶高h₁．
设瓶子的横断面积是S，高度是h，
瓶子漂浮在水面上，根据漂浮条件和阿基米德原理得，
F_浮=ρ_水gS（h-h₁）=G_水+石块．--①
（3）在瓶内注入一些待测的油，测量瓶内水面上的油层厚度H．
倒入油的重力：G_油=ρ_油gSH．--②
（4）再次将瓶放入桶中，测量露出水面的瓶高h₂．
瓶子漂浮在水面上，根据漂浮条件和阿基米德原理得，
F'_浮=ρ_水gS（h-h₂）=G_油+G_水+石块．--③
由②-①得，ρ_水gS（h₁-h₂）=G_油，--④
③式代入④式，ρ_油=

h1-h2

H

ρ_水．
故答案为：刻度尺；漂浮条件； 测量露出水面的瓶高h₂；ρ_油=

h1-h2

H

ρ_水．

点评：物体漂浮在水面上，增加的浮力等于增加的重力，减小的浮力等于减小的重力，此题按照增加的浮力等于增加的重力非常简单．