Question

小芳在家里清洗玻璃小酒杯时，发现空酒杯能漂浮于水面上．她请妈妈帮她找来一只口径大于小酒杯口径的量筒，想借助于该量筒和适量的水，测出小酒杯玻璃的密度．请你帮小芳写出实验的三个关键步骤，所测得的物理量用符号表示出来，并用已知量和测得的物理量写出计算小酒杯玻璃密度的表达式．（已知水的密度为ρ_水）
步骤一：______；
步骤二：______；
步骤三：______；
小酒杯玻璃的密度表达式：ρ=______．

Answer

测小酒杯的玻璃密度必须测出小酒杯的质量和玻璃的体积，本题小酒杯的玻璃体积仍可根据排水法用量筒测出，但没有测量质量的天平，故想到应用浮力知识，让小试管漂浮在量筒中的水面上，其重力等于排开的水的重力，对应的质量等于排开的水的质量．
【解析】
要测出小酒杯玻璃的密度步骤如下：
①在量筒中倒入适量的水，读出此时水面的刻度值，记为为V1，
②将让小酒杯口向上漂浮于量筒中的水面上，读出此时水面的刻度值，记为V2，
③将小酒杯浸没在量筒中的水中，读出此时水面的刻度值，记为V3．
则小酒杯玻璃的体积V=V3-V1；
小酒杯漂浮在水中时的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水g（V2-V1）=G杯=m杯g，
所以小酒杯的质量m杯=ρ水（V2-V1）；
所以小酒杯玻璃的ρ==．
故答案为：
在量筒中倒入适量的水，读出此时水面的刻度值，记为为V1；
将让小酒杯口向上漂浮于量筒中的水面上，读出此时水面的刻度值，记为V2；
将小酒杯浸没在量筒中的水中，读出此时水面的刻度值，记为V3；
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