Question

如圖所示是一個(gè)量筒和一個(gè)玻璃制成的小試管，另有適量的水．請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，測(cè)出這個(gè)小試管的玻璃密度
（1）寫出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的物理量（用字母符號(hào)表示）寫出試管玻璃密度的表達(dá)式．
實(shí)驗(yàn)步驟：

 

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表達(dá)式：ρ_玻璃=

 

．

Answer 1

分析：器材中沒(méi)有天平和砝碼，只有量筒，因此無(wú)法直接測(cè)量試管的質(zhì)量，必須利用物體漂浮的條件間接測(cè)量物體的質(zhì)量．小試管漂浮時(shí)，根據(jù)量筒中水面的變化可以計(jì)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(méi)在量筒的水中，求出體積，根據(jù)密度的計(jì)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(duì)應(yīng)的刻度V₁；
    ②將小試管放進(jìn)量筒中，使其漂浮在水面上，記下水面對(duì)應(yīng)的刻度V₂；
    ③使小試管浸沒(méi)在量筒里的水中，記下水面對(duì)應(yīng)的刻度V₃．
  （2）推導(dǎo)過(guò)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(dá)式ρ玻璃=

V2-V1

V3-V1

ρ水．

點(diǎn)評(píng)：類似的，測(cè)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．