Question

（2008?門頭溝區(qū)二模）要測量玻璃密度，現(xiàn)有滿足要求的量筒，水和一個(gè)玻璃平底試管，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）在量筒中裝入適量的水，記下體積為V₁；
（2）將平底試管放入量筒中漂浮在水中，記下水面對應(yīng)量筒的刻度為V₂；
（3）

使小試管浸沒在量筒里的水中，記下水面對應(yīng)的刻度V₃

；
（4）已知水的密度為ρ_水，利用上述測量出的物理量和已知量，寫出玻璃密度的表達(dá)式為ρ_玻璃=

V2-V1

V3-V1

ρ_水

．

Answer 1

分析：器材中沒有天平和砝碼，只有量筒，因此無法直接測量試管的質(zhì)量，必須利用物體漂浮的條件間接測量物體的質(zhì)量．小試管漂浮時(shí)，根據(jù)量筒中水面的變化可以計(jì)算出小試管受到的浮力，根據(jù)浮力等于重力求出試管質(zhì)量．再讓小試管全部浸沒在量筒的水中，求出體積，根據(jù)密度的計(jì)算公式就可以算出小試管的密度．

解答：解：實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）量筒里倒入適量水，記下水面對應(yīng)的刻度V₁；
（2）將小試管放進(jìn)量筒中，使其漂浮在水面上，記下水面對應(yīng)的刻度V₂；
（3）使小試管浸沒在量筒里的水中，記下水面對應(yīng)的刻度V₃．
（4）推導(dǎo)過程：小試管漂浮在水面上，重力等于浮力即G=F_浮=ρ_水g（V₂-V₁），則試管質(zhì)量為m=ρ_水（V₂-V₁），試管體積為V=V₃-V₁，因此小試管密度的表達(dá)式ρ玻璃=

V2-V1

V3-V1

ρ_水．
故答案為：（3）使小試管浸沒在量筒里的水中，記下水面對應(yīng)的刻度V₃；

V2-V1

V3-V1

ρ_水．

點(diǎn)評(píng)：測固體的密度一般用天平測出質(zhì)量m，用量筒測出體積V，用公式ρ=

m

V

算出密度．但有時(shí)根據(jù)初中物理知識(shí)，設(shè)計(jì)一定難度，比如缺少天平利用浮力知識(shí)測出質(zhì)量，沒有量筒利用溢水杯測出體積，要開動(dòng)腦筋，集思廣益，培養(yǎng)綜合處理物理問題的能力．