Question

一烧杯中盛有足够多的浓盐水，小明要测量这杯盐水的密度，但手边仅有如下器材：一把刻度尺、薄橡皮膜及细线、两端开口平齐的玻璃管、水和胶头滴管．请你利用上述器材帮他设计一个测量浓盐水密度的实验方案，要求：
（1）写出实验步骤和需测量的物理量（提示：可画图说明）；
（2）写出待测浓盐水密度ρ_盐水的数学表达式（用已知量和测试量表示）．

Answer 1

分析：利用薄橡皮膜受到内外压强相等，并结合p=ρgh即可求出盐水的密度．

解答：解：（1）先在玻璃管一端用细线扎紧薄平橡皮膜，再将扎有薄橡皮膜的玻璃管一端向下竖直插入装有盐水的烧杯中，此时橡皮膜向内凹陷．玻璃管位置不动，缓慢向管内注水，直到橡皮膜表面再次平整．分别用刻度尺测出此状态下玻璃管中水柱的高度h₁及管底到盐水液面的高度h₂，如图所示．
 
（2）橡皮膜表面平整时，内外液体产生的压强相等；则
p_内=p_外
ρ_盐水gh₂=ρ_水gh₁
ρ_盐水=

h1

h2

ρ_水．

点评：本题属于开放型题，没有给出量筒，其它给出的器材较多，要大胆利用浮力知识或压强知识拓展思路，找到解决问题的途径．