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，兩個燒杯，一個燒杯盛有適量的水，一個盛有待測液體，如圖所示，已知水的密度為ρ_水．（1）要測出待測液體的密度，還需要的實驗器材是______．（2）寫出簡單的探究步驟，并寫出待測液體的密度表達(dá)式．

Answer 1

解：（1）要測出待測液體的密度，還需要的實驗器材是刻度尺．
（2）步驟：①將平底試管中裝入適量的鐵砂粒制成密度計；
②將制成的密度計放入裝有水的燒杯中，用刻度尺測出試管底浸入水中深度L₁；
③將制成的密度計放入裝有待測液體的燒杯中，用刻度尺測出試管底浸入液體中的深度L₂；
④計算可得待測液體的密度為ρ_液=ρ_水．
（3）設(shè)玻璃管的橫截面積為S．
密度計放入水和待測液體中時，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；
②將制成的密度計放入裝有水的燒杯中，用刻度尺測出底試管浸入水中深度L₁；
③將制成的密度計放入裝有待測液體的燒杯中，用刻度尺測出玻璃管浸入液體中的深度L₂；
④計算可得待測液體的密度為：ρ_液=ρ_水．
分析：利用平底試管和鐵砂粒可制成密度計，密度計的刻度值可利用刻度尺測量得到，利用密度計的原理及浮力知識可測出液體的密度．
點評：用此法測量液體密度的關(guān)鍵是前后兩次浮力相等．