Question

某实验小组想测出一块橡皮泥的密度，现在只有如下实验器材：量筒、水和一块橡皮泥．已知橡皮泥的密度大于水的密度，水的密度为ρ_水．请你利用这些实验器材为他们设计出一个实验方案，测出这块橡皮泥的密度．要求：写出必要的实验步骤，并根据实验步骤中所测得的物理量写出密度表达式．
（l）实验步骤：
①______；
②______；
③______．
（2）橡皮泥密度表达式：ρ=______．

Answer 1

【答案】分析：（1）解决本题的关键是如何求出橡皮泥的质量，由物体的浮沉条件可知橡皮泥的重量，由重量即可求得质量．即先读出量筒中水的体积V₁，将橡皮泥浸没，总体积为V₂
，再将橡皮泥做成船状浮在水面，总体积为V₃，碗状橡皮泥漂浮于水面上，故受浮力与重力相等，则求得浮力即可求得橡皮泥的重量，故由二力平衡或漂浮原理可求得质量；橡皮泥的质量m=ρ_水（V₃-V₁），
由完全沉入水底时水的体积变化可求得橡皮泥的体积，v_橡皮泥=V₂-V₁．
（2）根据密度公式ρ=，算出密度．
解答：（1）先在量杯中装入水，体积为V₁，
将橡皮泥浸没，总体积为V₂，
则橡皮泥体积V=V₂-V₁；
再将橡皮泥做成船状浮在水面，总体积为V₃，
根据浮力知识，橡皮泥的质量m=ρ_水（V₃-V₁），
故答案为：
①．在量杯中倒入适量水，读出体积为V₁；
②．将橡皮泥做成实心，放入量杯水中浸没，读出橡皮泥和水的总体积为V₂；
③．再将橡皮泥做成船状，让其浮在量杯的水面上静止，读出水的体积为V₃．
（2）根据密度公式ρ=，碗状橡皮泥漂浮于水面上，故受浮力与重力相等，则求得浮力即可求得橡皮泥的重量，故由二力平衡或漂浮原理可求得质量；
即G=F_浮=ρ_水（V₃-V₁）g=mg，
∴橡皮泥m=ρ_水（V₃-V₁）；橡皮泥的体积=V₂-V₁，
∴密度ρ_橡皮泥==ρ_水
故答案为：ρ=ρ_水．
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！本题求解橡皮泥的质量是关键，由漂浮于水面上时的浮力与重力相等求得橡皮泥的质量，是一道好题，浮力知识是中考必考的一个知识点，需要掌握．