Question

12．現(xiàn)有一塊不吸水的橡皮泥，利用量筒和水測出它的密度，寫出步驟和計算公式
（1）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，此時量筒中水面到達的位置為V₂，
則漂浮時排開水的體積V_排1=V₂-V₁，可求橡皮泥的質量m=m_排=ρ_水（V₂-V₁）；
③把橡皮泥從量筒中取出，并捏成實心的，再放入量筒的水中，此時水面到達的位置為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）公式：ρ=$\frac{{V}_{2}-{V}_{1}}{{V}_{3}-{V}_{1}}$ρ_水．

Answer 1

分析 測量密度時，我們一般的思路是通過公式，測出質量與體積再進行計算，然而，這里只有量筒，沒有天平，無法直接測出橡皮泥的質量，這就是本實驗要突破的難點．為此我們可以結合橡皮泥的特點，使其漂浮，根據(jù)漂浮時的質量等于排開水的質量，運用等效替代的方法測出其質量．

解答 解：
（1）實驗步驟：
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，此時量筒中水面到達的位置為V₂，
則漂浮時排開水的體積V_排1=V₂-V₁，可求橡皮泥的質量m=m_排=ρ_水（V₂-V₁）；
③把橡皮泥從量筒中取出，并捏成實心的，再放入量筒的水中，此時水面到達的位置為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）橡皮泥密度的表達式ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{V}_{2}-{V}_{1}}{{V}_{3}-{V}_{1}}$ρ_水．
故答案為：
（1）步驟同上；
（2）ρ=$\frac{{V}_{2}-{V}_{1}}{{V}_{3}-{V}_{1}}$ρ_水．

點評 這一實驗的難點在于測橡皮泥的質量，這里是利用了浮力的知識，根據(jù)浮沉條件，漂浮的橡皮泥的質量等于它排開的水的質量，巧妙地求出了質量，再利用排水法測出體積，最后依然利用密度的公式來進行計算，是一個非常值得我們學習的好方法．