Question

给你一只量筒和适量的水，请你设计一个实验，估测一块橡皮泥的密度．要求：
（1）写出实验步骤及需要测量哪些物理量；（2）导出用所测量的量表示的橡皮泥密度的数学表达式．

Answer 1

【答案】分析：根据公式ρ=可知：测一块橡皮泥的密度需测量的物理量是橡皮泥的体积V和质量m．根据现有器材可利用排水法测出橡皮泥的体积V，但质量m需利用物体的漂浮条件间接测出，最后算出密度．
解答：解：根据排水法和物体的漂浮条件可得：先在量杯中装入水，体积为V₁，将橡皮泥做成盒状浮在水面，总体积为V₂，根据浮力知识可推出橡皮泥的质量m=ρ_水（V₂-V₁），再将橡皮泥浸没在水，总体积为V₃，则橡皮泥体积V=V₃-V₁；
故答案为：
（1）实验步骤：
①量筒中倒入适量的水，记下量筒中水面的示数为V₁；
②把橡皮捏成小盒状，放入量筒中，使其漂浮在水面上，记下此量筒中水面的示数为V₂；
③把橡皮泥捏成实心团使其沉入量筒的水中，记下此时量筒中水面的示数为V₃．
（2）推导过程：
橡皮泥的重为：G=F_浮=ρ_水g（V₂-V₁），则m=ρ_水（V₂-V₁），
橡皮泥的体积为：V=V₃-V₁，
则：密度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！