解题思路:器材中没有天平和砝码,只有量筒,因此无法直接测量试管的质量,必须利用物体漂浮的条件间接测量物体的质量.小试管漂浮时,根据量筒中水面的变化可以计算出小试管受到的浮力,根据浮力等于重力求出试管质量.再让小试管全部浸没在量筒的水中,求出体积,根据密度的计算公式就可以算出小试管的密度.
(1)步骤为:
①量筒里倒入适量水,记下水面对应的刻度V1;
②将小试管放进量筒中,使其漂浮在水面上,记下水面对应的刻度V2;
③使小试管浸没在量筒里的水中,记下水面对应的刻度V3.
(2)推导过程:小试管漂浮在水面上,重力等于浮力即G=F浮=ρ水g(V2-V1),则试管质量为m=ρ水(V2-V1),试管体积为V=V3-V1,因此小试管密度的表达式ρ玻璃=
V2−V1
V3−V1ρ水.
点评:
本题考点: 固体的密度测量实验;物体的浮沉条件及其应用.
考点点评: 类似的,测量牙膏皮、木块、蜡块、土豆、橡皮泥等可塑性物质以及能放入量筒中的小瓷杯等物质的密度都可以采用这种方法.