Question

物理兴趣活动课上，老师让同学们测出一只玉石手镯的密度，如图所示。除了此手镯，老师还提供如下器材:一架调好的天平(无砝码)、两个大小不同的烧杯、一个量筒、若干细线、一个滴管、适量的水。实验中同学们发现由于手镯较大，无法放入量筒和小烧杯中，只能放入大烧杯中。请你利用上述器材帮助同学们设计一个实验方案，测出手镯的密度。要求:

（1）写出主要实验步骤及需测量的物理量;

（2）写出手镯密度的数学表达式(用已知量和测得量表示)。

Answer

见解析所示

【解析】

(1)主要实验步骤及所需测量的物理量：

①将大、小烧杯分别放在天平的两个盘中，向小烧杯中加水，利用滴管调节水量，使天平平衡；

②向量筒中加水，记下水的体积为；

③然后将手镯放在大烧杯中，量筒中的水缓慢倒入小烧杯中，利用滴管调节水量，直至横梁平衡，记下量筒中剩余水的体积为；此时往小烧杯加的水的质量与手镯的质量相同；

④再向量筒中加入适量的水，记下水的体积为；

⑤把大烧杯放在水平桌面上，向大烧杯中加部分水，用细线系住手镯，放入盛水的大烧杯中，用细线在此时水面处做一标记；

然后取出手镯，量筒中的水缓慢倒入大烧杯中，利用滴管调节水量直至细线标记处，记下量筒中剩余水的体积为；

(2)小烧杯中后来增加的水的质量即手镯的质量为：

，

手镯的体积为：

；

则手镯的密度为：

。