Question

如圖所示，為了探究某種液體的密度ρ，給你一只粗細(xì)均勻的圓柱體平底試管，一些鐵砂粒，兩個(gè)燒杯，一個(gè)燒杯盛有適量的水，一個(gè)盛有待測(cè)液體，如圖所示，已知水的密度為ρ_水．（1）要測(cè)出待測(cè)液體的密度，還需要的實(shí)驗(yàn)器材是______．（2）寫出簡(jiǎn)單的探究步驟，并寫出待測(cè)液體的密度表達(dá)式．

Answer 1

解：（1）要測(cè)出待測(cè)液體的密度，還需要的實(shí)驗(yàn)器材是刻度尺．
（2）步驟：①將平底試管中裝入適量的鐵砂粒制成密度計(jì)；
②將制成的密度計(jì)放入裝有水的燒杯中，用刻度尺測(cè)出試管底浸入水中深度L₁；
③將制成的密度計(jì)放入裝有待測(cè)液體的燒杯中，用刻度尺測(cè)出試管底浸入液體中的深度L₂；
④計(jì)算可得待測(cè)液體的密度為ρ_液=ρ_水．
（3）設(shè)玻璃管的橫截面積為S．
密度計(jì)放入水和待測(cè)液體中時(shí)，都是處于漂浮狀態(tài)，浮力相等．
所以根據(jù)阿基米德原理得：F_浮=ρ_水gSL₁=ρ_液gSL₂，
∴得ρ_液=ρ_水．
故答案為：（1）刻度尺；
（2）步驟及表達(dá)式：①將平底試管中裝入適量的鐵砂粒制成密度計(jì)；
②將制成的密度計(jì)放入裝有水的燒杯中，用刻度尺測(cè)出底試管浸入水中深度L₁；
③將制成的密度計(jì)放入裝有待測(cè)液體的燒杯中，用刻度尺測(cè)出玻璃管浸入液體中的深度L₂；
④計(jì)算可得待測(cè)液體的密度為：ρ_液=ρ_水．
分析：利用平底試管和鐵砂粒可制成密度計(jì)，密度計(jì)的刻度值可利用刻度尺測(cè)量得到，利用密度計(jì)的原理及浮力知識(shí)可測(cè)出液體的密度．
點(diǎn)評(píng)：用此法測(cè)量液體密度的關(guān)鍵是前后兩次浮力相等．