Question

下面是张超同学利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验过程及分析，请完成下列填空．
（1）在量杯中装适量的水．读出水面对应的刻度值V₁=

 

；
（2）把橡皮泥捏成碗状．小心放入量杯使之漂浮在水面上，读出此时水面对应的刻度值V₂，根据漂浮原理可求出橡皮泥的质量m=

 

（取g=10N/kg）；
（3）再把橡皮泥团成球放入量杯使之沉入水底．读出此时水面对应的刻度值V₃；
（4）利用密度计算公式可推导出橡皮泥密度的表达式为：ρ=

 

；
下图是整个实验的操作情景．由图中读数可算出橡皮泥的密度是

 

kg/m³．

Answer 1

分析：根据漂浮条件求出橡皮泥受到的重力，再求出橡皮泥的质量．
读出橡皮泥小球浸没水前后时，量筒水面对应的刻度值，求出橡皮泥的体积．
根据密度公式，求出橡皮泥的密度．

解答：解：（1）量筒每一个大格代表10ml，每一个小格代表2ml，
橡皮泥浸没之前水面对应的示数为V₁=50ml．
（2）橡皮泥漂浮在水面上水面对应的示数为V₂=64ml，
橡皮泥漂浮在水面上，排开水的体积为V'=V₂-V₁=64ml-50ml=14ml=14cm³=1.4×10^-5m³，
G=F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.4×10^-5m³=0.14N，
m=

G

g

=

0.14N

10N/kg

=0.014kg=14g．
（3）橡皮泥团成球浸没在水中，量筒对应的示数为V₃=58ml，
（4）橡皮泥漂浮在水面上，受到的重力等于排开水的重力，所以橡皮泥的质量等于排开水的质量，
所以，m=m_排水=（V₂-V₁）ρ_水，
橡皮泥的体积为V=V₃-V₁，
所以橡皮泥的密度：
ρ=

(V2-V1)ρ水

(V3-V1)

=

(64ml-50ml)×1.0×103kg/m3

58ml-50ml

=1.75g/cm³=1.75×10³kg/m³．
故答案为：50ml；14g；

(V2-V1)ρ水

(V3-V1)

；1.75×10³．

点评：一般情况下，用天平测量物体的质量，用量筒测量物体的体积，根据密度公式很容易求出物体的密度．本题缺少天平，利用漂浮条件求出物体的质量，这是比较典型的方法，一定要掌握．