Question

如圖所示是一個量筒和一個玻璃制成的小試管，另有適量的水．請你設計一個實驗，測出這個小試管的玻璃密度．
（1）寫出簡要的實驗步驟；
（2）根據(jù)實驗中測得的物理量（用字母符號表示）寫出試管玻璃密度的表達式．
實驗步驟：    ．
表達式：ρ_玻璃=    ．

Answer 1

【答案】分析：器材中沒有天平和砝碼，只有量筒，因此無法直接測量試管的質(zhì)量，必須利用物體漂浮的條件間接測量物體的質(zhì)量．小試管漂浮時，根據(jù)量筒中水面的變化可以計算出小試管受到的浮力，根據(jù)浮力等于重力求出試管質(zhì)量．再讓小試管全部浸沒在量筒的水中，求出體積，根據(jù)密度的計算公式就可以算出小試管的密度．
解答：解：（1）步驟為：
    ①量筒里倒入適量水，記下水面對應的刻度V₁；
    ②將小試管放進量筒中，使其漂浮在水面上，記下水面對應的刻度V₂；
    ③使小試管浸沒在量筒里的水中，記下水面對應的刻度V₃．
  （2）推導過程：小試管漂浮在水面上，重力等于浮力即G=F_浮=ρ_水g（V₂-V₁），則試管質(zhì)量為m=ρ_水（V₂-V₁），試管體積為V=V₃-V₁，因此小試管密度的表達式．
點評：類似的，測量牙膏皮、木塊、蠟塊、土豆、橡皮泥等可塑性物質(zhì)以及能放入量筒中的小瓷杯等物質(zhì)的密度都可以采用這種方法．