Question

14．一位同學(xué)有一次在家里洗碗，突然想知道陶瓷飯碗的密度大約是多少，于是他根據(jù)家中現(xiàn)有的條件，找來(lái)了一個(gè)合適的圓柱型容器和刻度尺，請(qǐng)你和他一起將實(shí)驗(yàn)完成．
實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）先在容器內(nèi)盛適量的水，然后測(cè)出容器內(nèi)水的深度h₁；
（2）為了能間接的測(cè)出碗的質(zhì)量，他將碗放入容器內(nèi)使其漂�。ㄌ睢捌�浮”、“懸浮”或“下沉”），測(cè)出此時(shí)容器內(nèi)水的深度h₂；
（3）然后他又將碗浸沒(méi)在容器內(nèi)的水中，測(cè)出水的深度h₃；請(qǐng)你用直接測(cè)量的物理量寫出陶瓷碗密度的表達(dá)式：ρ=$\frac{{h}_{2}-{h}_{1}}{{h}_{3}-{h}_{1}}$ρ_水 （水的密度用ρ_水表示）；在（2）測(cè)碗的質(zhì)量時(shí)，用到的物理知識(shí)有二力平衡．

Answer 1

分析 由題意可知本題利用物體的浮沉條件測(cè)量碗的密度，則應(yīng)使碗漂浮于水面上，即F_浮=ρ_水gv_排=ρgV_碗；故測(cè)量出碗的體積及排開水的體積即可求得密度．

解答 解：（2）因?yàn)橥胧强招牡�，故將碗放在水表面時(shí)可以漂浮于水面上，而將碗全部浸入水中時(shí)，碗會(huì)下沉不會(huì)懸浮，故只能讓碗漂浮于水面．
（3）由題意可知，當(dāng)漂浮于水面時(shí)，排開水的深度為h₂-h₁，設(shè)容器底面積為S，則體積為：（h₂-h₁）S；
當(dāng)碗全部浸入時(shí)，排開水的深度為：h₃-h₁，碗的體積為（h₃-h₁）S；
由物體的浮沉條件可知：F_浮=G_碗，即：
ρ_水g（h₂-h₁）S=ρg（h₃-h₁）S
解得：ρ=$\frac{{h}_{2}-{h}_{1}}{{h}_{3}-{h}_{1}}$ρ_水．
在（2）測(cè)碗的質(zhì)量時(shí)，用到的物理知識(shí)是二力平衡，即浮力等于重力．
故答案為：（2）漂��；（3）$\frac{{h}_{2}-{h}_{1}}{{h}_{3}-{h}_{1}}$ρ_水；二力平衡．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)題要注意通過(guò)題干及問(wèn)題得出實(shí)驗(yàn)的原理，由原理分析解答即可．