Question

下面是張超同學利用量筒和水測量橡皮泥密度的實驗過程及分析，請完成下列填空．
（1）在量杯中裝適量的水．讀出水面對應的刻度值V₁；
（2）把橡皮泥捏成碗狀．小心放入量杯使之漂浮在水面上，讀出此時水面對應的刻度值V₂，根據

 

原理可求出橡皮泥的質量；
（3）再把橡皮泥團成球放入量杯使之沉入水底．讀出此時水面對應的刻度值V₃；
（4）利用密度計算公式可推導出橡皮泥密度的表達式為：ρ=

 

下圖是整個實驗的操作情景．由圖中讀數可算出橡皮泥的密度是

 

kg/m³

Answer 1

分析：（2）由物體的浮沉條件可知橡皮泥的重量，由重量即可求得質量．
（4）由完全沉入水底時水的體積變化可求得橡相對泥的體積，由G=ρgV可表示出橡皮泥的重力，由漂浮于水面上時的浮力與重力相等可求得橡皮泥的密度．
（5）由圖中讀出各個體積的數據，代入（4）中式可求得數值．

解答：解：（2）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；
（4）物體的重量為G=ρg（V₃-V₁）
漂浮于水面上所受浮力F=ρ_水g（V₂-V₁）
由漂浮原理知：F=G，即
ρg（V₃-V₁）=ρ_水g（V₂-V₁）
故ρ=

V2-V1

V3-V1

ρ水．
（5）由圖可知：V₁=50ml，V₂=64ml，V₃=58ml
代入得：ρ=

64ml-50ml

58ml-50ml

× 1.0×103kg/m3=1.75×10³kg/m³
故答案為：（2）漂浮（或二力平衡）；（4）

V2-V1

V3-V1

ρ水；（5）1.75×10³kg/m³．

點評：本題中用到是比例式，故不必將單位進行換算．