Question

用图所示的方法可以粗测出橡皮泥的密度．请你将李明同学测橡皮泥密度的实验步骤补充完整，并用测得的物理量表示出橡皮泥密度的表达式．

实验步骤：

（1）将适量的水倒入烧杯中，用刻度尺测出烧杯中水的深度h₁．

（2）将橡皮泥捏成球状后放入烧杯中（如图甲所示），用刻度尺测出此时烧杯中水的深度h₂．

（3）      ．

橡皮泥密度的表达式：                           ．

Answer

将橡皮泥捏成小船状，放在烧杯中，橡皮泥漂浮，测出此时水的深度h3；ρ=．

【解析】

试题分析：设烧杯的底面积是S，烧杯中倒入水时，用刻度尺测出烧杯中水的深度h1，可以求出水的体积．

当橡皮泥捏成球形放入烧杯，用刻度尺测出此时烧杯中水的深度h2，可以求出水和橡皮泥的总体积．求出橡皮泥的体积．

把橡皮泥捏成船状漂浮在水面上，测出此时水的深度h3，可以求出船状橡皮泥排开水的重力，即船状橡皮泥受到的浮力，船状橡皮泥漂浮在水面上，船状橡皮泥受到的浮力等于橡皮泥的重力，求出橡皮泥的质量．

知道橡皮泥的质量和体积，求出橡皮泥的密度．

【解析】
测量橡皮泥的质量：

把橡皮泥捏成小船状，放在烧杯中，橡皮泥漂浮，测出此时水的深度h3，

橡皮泥漂浮在水面上受到的浮力等于重力，所以G=F浮=ρ水gV排，

设烧杯的底面积为S，船状橡皮泥排开水的体积为：V排=S（h3 h1），

所以G=F浮=ρ水gS（h3 h1），

所以橡皮泥的质量为：m==ρ水S（h3 h1），

橡皮泥的体积：

设烧杯的底面积是S，烧杯中倒入水时，用刻度尺测出烧杯中水的深度h1．

当橡皮泥捏成球形放入烧杯，用刻度尺测出此时烧杯中水的深度h2．

橡皮泥的体积为：V=S（h2 h1），

橡皮泥的密度：ρ==．

故答案为：将橡皮泥捏成小船状，放在烧杯中，橡皮泥漂浮，测出此时水的深度h3；ρ=．

【点评】利用漂浮条件和阿基米德原理和漂浮条件测量橡皮泥的质量，这是本题的关键，由于烧杯的横截面积比较大，测量的体积和质量都不太准确，此方法只能粗略测量．