Question

某实验小组想测出一块橡皮泥的密度，现在只有如下实验器材：量筒、水和一块橡皮泥．已知橡皮泥的密度大于水的密度，水的密度为ρ_水．请你利用这些实验器材为他们设计出一个实验方案，测出这块橡皮泥的密度．要求：写出必要的实验步骤，并根据实验步骤中所测得的物理量写出密度表达式．
（l）实验步骤：
①______；
②______；
③______．
（2）橡皮泥密度表达式：ρ=______．

Answer

（1）解决本题的关键是如何求出橡皮泥的质量，由物体的浮沉条件可知橡皮泥的重量，由重量即可求得质量．即先读出量筒中水的体积V1，将橡皮泥浸没，总体积为V2
，再将橡皮泥做成船状浮在水面，总体积为V3，碗状橡皮泥漂浮于水面上，故受浮力与重力相等，则求得浮力即可求得橡皮泥的重量，故由二力平衡或漂浮原理可求得质量；橡皮泥的质量m=ρ水（V3-V1），
由完全沉入水底时水的体积变化可求得橡皮泥的体积，v橡皮泥=V2-V1．
（2）根据密度公式ρ=，算出密度．
（1）先在量杯中装入水，体积为V1，
将橡皮泥浸没，总体积为V2，
则橡皮泥体积V=V2-V1；
再将橡皮泥做成船状浮在水面，总体积为V3，
根据浮力知识，橡皮泥的质量m=ρ水（V3-V1），
故答案为：
①．在量杯中倒入适量水，读出体积为V1；
②．将橡皮泥做成实心，放入量杯水中浸没，读出橡皮泥和水的总体积为V2；
③．再将橡皮泥做成船状，让其浮在量杯的水面上静止，读出水的体积为V3．
（2）根据密度公式ρ=，碗状橡皮泥漂浮于水面上，故受浮力与重力相等，则求得浮力即可求得橡皮泥的重量，故由二力平衡或漂浮原理可求得质量；
即G=F浮=ρ水（V3-V1）g=mg，
∴橡皮泥m=ρ水（V3-V1）；橡皮泥的体积=V2-V1，
∴密度ρ橡皮泥==ρ水
故答案为：ρ=ρ水．