Question

小明想知道醬油的密度有多大，找來一只彈簧測力計、細(xì)線、小石塊和兩只水杯．用一個杯裝適量的水，另一個杯裝適量的醬油，通過實驗測出了醬油的密度．
請寫出小明設(shè)計的實驗步驟和所測物理量（物理量用字母表示）
（1）________；
（2）________；
（3）________．
用測得的物理量寫出密度的表達(dá)式________（用字母表示）

Answer 1

解：根據(jù)實驗所給器材設(shè)計實驗步驟：先用細(xì)線系住小石塊，調(diào)節(jié)彈簧測力計，用彈簧測力計測出石塊的重力，記為G₁，再將小石塊浸沒在水杯中，測出彈簧測力計的示數(shù)，記為G₂，則小石塊在水中受到的浮力F₁=G₁-G₂．
由阿基米德定律得：小石塊在水中受到的浮力F₁=ρ_水v_排g，
∴G₁-G₂=ρ_水v_排g，∴v_排=．
將小石塊浸沒在醬油中，記下彈簧測力計示數(shù)G₃，則小石塊在醬油中受到的浮力F₂=G₁-G₃．
由阿基米德定律得：小石塊在水中受到的浮力F₂=ρ_醬油v_排g，
∴G₁-G₃=ρ_醬油v_排g，∴v_排=．
∵浸沒在液體中的小石塊的體積等于它排開液體的體積；
∴=．
∴ρ_醬油=?ρ_水．
故答案為：（1）用細(xì)線系住小石塊，調(diào)節(jié)彈簧測力計，用彈簧測力計測出石塊的重力，記為G₁；
（2）將小石塊浸沒在水杯中，測出彈簧測力計的示數(shù)，記為G₂；
（3）將小石塊浸沒在醬油中，記下彈簧測力計示數(shù)G₃．
ρ_醬油=?ρ_水．
分析：測密度的常規(guī)測法是利用密度公式，需要用天平測出質(zhì)量，用量筒測出體積．但是題干中給的條件不容易直接測醬油的質(zhì)量和體積．不過題中給了彈簧測力計和小石塊，我們可以用稱重法測出小石塊浸沒在水中所受的浮力，根據(jù)阿基米德原理求出V_排，等于小石塊的體積．然后將小石塊浸沒在醬油中，用同樣的方法可測出石塊在醬油中的浮力，再利用阿基米德原理，求出醬油的密度．
點評：本題是非常規(guī)題，難度較大，聯(lián)系到浮力知識才能解答，以后做題要多讀幾遍題目，認(rèn)真思考，培養(yǎng)綜合解答問題的能力！