Question

现有器材：贴有刻度的平底均匀试管1支，黄沙1包，水1杯，待测液体1杯．要求根据阿基米德原理，利用上述器材，测定待测液体的密度．
（1）简要写出实验步骤；
（2）需要记录哪些数据？
（3）列出待测液体密度的计算式．

Answer

根据题目的要求，利用阿基米德原理即：ρ液=来测量液体的密度．
根据给出的器材，可以确定V排和F浮无法直接测出．
但平底试管带有刻度，因此，可以让平底试管分别漂浮在水和待测液体，两次所受的浮力都等于物体的重力，由此可知两次浮力相等．
然后从水管浸入水和待测液体的刻度中，可以确定两者排开液体的体积关系．
从而可以利用水的密度将待测液体的密度表示出来．
【解析】
（1）A、在试管中装入适量的黄沙，将其放入水杯中，使其漂浮在水面上，读出此时试管浸入水中的深度L1．
B、再将该试管从水杯中取出放入待测液体中，使其漂浮在液面上，读出此时试管浸入液体的深度L2．
（2）需要记录的数据有：试管浸入水中的深度L1、试管浸入液体的深度L2．
（3）由于物体浸入水和液体中都处于漂浮状态，所以浮力都等于平底试管及黄沙的重力，即在水中受的浮力F1等于在��体中受到的浮力F2，即F1=F2．
设平底试管的横加面积为S，则试管排开水和液体的体积分别为：V1=SL1，V2=SL2．
根据阿基米德原理可知平底试管在水中受到的浮力：F1=ρ水gV1=ρ水gSL1，
同理可知平底试管在待测液体中受到的浮力：F2=ρ液gV2=ρ液gSL2，
因为即F1=F2，所以，ρ水gSL1=ρ液gSL2．
化简得：ρ液=