解题思路:测小酒杯的玻璃密度必须测出小酒杯的质量和玻璃的体积,本题小酒杯的玻璃体积仍可根据排水法用量筒测出,但没有测量质量的天平,故想到应用浮力知识,让小试管漂浮在量筒中的水面上,其重力等于排开的水的重力,对应的质量等于排开的水的质量.
要测出小酒杯玻璃的密度步骤如下:
①在量筒中倒入适量的水,读出此时水面的刻度值,记为为V1,
②让小酒杯口向上漂浮于量筒中的水面上,读出此时水面的刻度值,记为V2,
③将小酒杯浸没在量筒中的水中,读出此时水面的刻度值,记为V3.
则小酒杯玻璃的体积V=V3-V1;
小酒杯漂浮在水中时的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水g(V2-V1)=G杯=m杯g,
所以小酒杯的质量m杯=ρ水(V2-V1);
所以小酒杯玻璃的ρ=
m杯
V=
ρ水(V2−V1)
V3−V1.
故答案为:
①在量筒中倒入适量的水,读出此时水面的刻度值,记为为V1;
②让小酒杯口向上漂浮于量筒中的水面上,读出此时水面的刻度值,记为V2;
③将小酒杯浸没在量筒中的水中,读出此时水面的刻度值,记为V3;
密度表达式为:
ρ水(V2−V1)
V3−V1.
点评:
本题考点: 设计实验测密度.
考点点评: 测固体的密度一般用天平测出质量m,用量筒测出体积V,用公式ρ=[m/V]算出密度.但有时根据初中物理知识,设计一定难度,例如本题中缺少天平不能测质量,则利用浮力知识间接测出质量,没有量筒利用溢水杯测出体积,要开动脑筋,集思广益,培养综合处理物理问题的能力.