Question

某實驗小組想測出一塊橡皮泥的密度，現在只有如下實驗器材：量筒、水和一塊橡皮泥．已知橡皮泥的密度大于水的密度，水的密度為ρ_水．請你利用這些實驗器材為他們設計出一個實驗方案，測出這塊橡皮泥的密度．要求：寫出必要的實驗步驟，并根據實驗步驟中所測得的物理量寫出密度表達式．
（l）實驗步驟：
①______；
②______；
③______．
（2）橡皮泥密度表達式：ρ=______．

Answer 1

（1）先在量杯中裝入水，體積為V₁，
將橡皮泥浸沒，總體積為V₂，
則橡皮泥體積V=V₂-V₁；
再將橡皮泥做成船狀浮在水面，總體積為V₃，
根據浮力知識，橡皮泥的質量m=ρ_水（V₃-V₁），
故答案為：
①．在量杯中倒入適量水，讀出體積為V₁；
②．將橡皮泥做成實心，放入量杯水中浸沒，讀出橡皮泥和水的總體積為V₂；
③．再將橡皮泥做成船狀，讓其浮在量杯的水面上靜止，讀出水的體積為V₃．
（2）根據密度公式ρ=

m

v

，碗狀橡皮泥漂浮于水面上，故受浮力與重力相等，則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質量；
即G=F_浮=ρ_水（V₃-V₁）g=mg，
∴橡皮泥m=ρ_水（V₃-V₁）；橡皮泥的體積=V₂-V₁，
∴密度ρ_橡皮泥=

m

V

=

V3-V1

V2-V1

ρ_水
故答案為：ρ=

V3-V1

V2-V1

ρ_水．