Question

地溝油，泛指在生活中存在的各類劣質(zhì)油，長(zhǎng)期食用可能會(huì)引發(fā)癌癥，對(duì)人體的危害極大．小芳同學(xué)想采用測(cè)密度的方法對(duì)家中食用油和地溝油進(jìn)行區(qū)別．請(qǐng)同學(xué)們幫她一起完成下列實(shí)驗(yàn)探究．
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)量油的密度
實(shí)驗(yàn)用具：一只有頸圓柱形的塑料飲料瓶和一桶水、

刻度尺

、油、幾個(gè)石塊．
實(shí)驗(yàn)原理：

漂浮條件

實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）剪去飲料瓶的上部，保留中間的圓柱部分．
（2）瓶中放入幾個(gè)石塊和少量水，使水沒(méi)過(guò)石塊，將它放入桶中．使它浮在水面上，測(cè)量露出水面的瓶高h(yuǎn)₁．
（3）在瓶?jī)?nèi)注入一些待測(cè)的油，測(cè)量瓶?jī)?nèi)水面上的油層厚度H．
（4）再次將瓶放入桶中，

測(cè)量露出水面的瓶高h(yuǎn)₂

．
利用上述方法分別測(cè)出兩種油的密度，則油的密度表達(dá)式為：

h1-h2

H

ρ_水

．

Answer 1

分析：（1）由實(shí)驗(yàn)步驟知，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要測(cè)量瓶子露出水面的高度和油層的厚度，要用到刻度尺．
（2）此實(shí)驗(yàn)瓶子兩次漂浮在水面上，受到的浮力等于瓶子的重力，根據(jù)漂浮條件求油的密度．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)測(cè)量瓶子露出水面的高度，求出瓶子在水面下的高度，根據(jù)阿基米德原理求出浮力大小．

解答：解：實(shí)驗(yàn)用具：實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量油層的厚度、瓶子露出水面的高度，需要用到刻度尺．
實(shí)驗(yàn)原理：瓶子兩次漂浮在水面上，根據(jù)漂浮條件列出等式．
實(shí)驗(yàn)步驟：（1）剪去飲料瓶的上部，保留中間的圓柱部分．
（2）瓶中放入幾個(gè)石塊和少量水，使水沒(méi)過(guò)石塊，將它放入桶中．使它浮在水面上，測(cè)量露出水面的瓶高h(yuǎn)₁．
設(shè)瓶子的橫斷面積是S，高度是h，
瓶子漂浮在水面上，根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理得，
F_浮=ρ_水gS（h-h₁）=G_水+石塊．--①
（3）在瓶?jī)?nèi)注入一些待測(cè)的油，測(cè)量瓶?jī)?nèi)水面上的油層厚度H．
倒入油的重力：G_油=ρ_油gSH．--②
（4）再次將瓶放入桶中，測(cè)量露出水面的瓶高h(yuǎn)₂．
瓶子漂浮在水面上，根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理得，
F'_浮=ρ_水gS（h-h₂）=G_油+G_水+石塊．--③
由②-①得，ρ_水gS（h₁-h₂）=G_油，--④
③式代入④式，ρ_油=

h1-h2

H

ρ_水．
故答案為：刻度尺；漂浮條件； 測(cè)量露出水面的瓶高h(yuǎn)₂；ρ_油=

h1-h2

H

ρ_水．

點(diǎn)評(píng)：物體漂浮在水面上，增加的浮力等于增加的重力，減小的浮力等于減小的重力，此題按照增加的浮力等于增加的重力非常簡(jiǎn)單．