Question

給你一只量筒及足量的水，如何測(cè)出一塊橡皮泥的密度？請(qǐng)簡(jiǎn)述測(cè)量步驟、測(cè)量的物理量及計(jì)算的公式．

Answer 1

分析：在測(cè)量密度時(shí)，我們一般的思路是通過公式，測(cè)出質(zhì)量與體積再進(jìn)行計(jì)算，然而，這里只有量筒，沒有天平，無法直接測(cè)出橡皮泥的質(zhì)量，這就是本實(shí)驗(yàn)要突破的難點(diǎn)．為此我們可以結(jié)合橡皮泥的特點(diǎn)，使其漂浮，根據(jù)漂浮時(shí)的質(zhì)量等于排開水的質(zhì)量，運(yùn)用等效替代的方法測(cè)出其質(zhì)量．

解答：解：
（1）實(shí)驗(yàn)步驟：
①向量筒中倒入一定量的水，體積為V₁，
②把橡皮泥捏成碗狀，使其漂浮在量筒中的水面上，此時(shí)量筒中水面到達(dá)的位置為V₂，
則漂浮時(shí)排開水的體積V_排1=V₂-V₁，可求橡皮泥的質(zhì)量m=m_排=ρ_水（V₂-V₁）；
③把橡皮泥從量筒中取出，并捏成實(shí)心的，再放入量筒的水中，此時(shí)水面到達(dá)的位置為V₃，
則浸沒水中排開水的體積V_排2=V₃-V₁，可求橡皮泥的體積V=V₃-V₁；
（2）橡皮泥密度的表達(dá)式ρ=

m

V

=

V2-V1

V3-V1

ρ_水．

點(diǎn)評(píng)：這一實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)在于測(cè)橡皮泥的質(zhì)量，這里是利用了浮力的知識(shí)，根據(jù)浮沉條件，漂浮的橡皮泥的質(zhì)量等于它排開的水的質(zhì)量，巧妙地求出了質(zhì)量，再利用排水法測(cè)出體積，最后依然利用密度的公式來進(jìn)行計(jì)算，是一個(gè)非常值得我們學(xué)習(xí)的好方法．