Question

13．为了测出玻璃的密度，小明利用一个玻璃制的小瓶，一个量筒和适量的水做了如下探究活动：
（1）先在量筒内倒入50cm³的水，然后让小瓶口朝上漂浮在量筒内的水面上（瓶内未进水），如图甲所示，这时水面与80cm³刻度线相平，则可求出玻璃瓶的质量为30g．
（2）再让小瓶口朝下浸没在量筒内的水中（玻璃瓶内无空气），如图乙所示，这时量筒内水面与62cm³刻线相平．则玻璃瓶的体积为12cm³．
（3）根据以上测出的数据可得出制成这个小瓶的玻璃的密度是2.5×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）由题根据图甲计算玻璃瓶漂浮时排开水的体积；利用阿基米德原理求玻璃瓶受到水的浮力；
（2）根据漂浮条件求玻璃瓶重，再利用重力公式求玻璃瓶的质量；
（3）根据乙图可得玻璃瓶的体积，再利用密度公式求玻璃的密度．

解答 解：
（1）根据图甲，玻璃瓶漂浮时排开水的体积：
V_排=80cm³-50cm³=30cm³=30×10^-6m³，
F_浮=ρ_水V_排g=1.0×10³kg/m³×30×10^-6m³×10N/kg=0.3N；
玻璃瓶漂浮，所以玻璃瓶重：G=F_浮=0.3N，
由G=mg得，玻璃瓶的质量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{0.3N}{10N/kg}$=0.03kg=30g；
（2）由乙图知玻璃瓶下沉，玻璃瓶的体积：
V=62cm³-50cm³=12cm³，
（3）玻璃的密度：
ρ_玻=$\frac{m}{V}$=$\frac{30g}{12c{m}^{3}}$=2.5g/cm³=2.5×10³kg/m³．
故答案为：（1）30；（2）12；（3）2.5×10³．

点评 本题考查了学生对量筒的使用、物体的漂浮条件的掌握和运用，能读出两个体积（排开水的体积、玻璃瓶的体积）是本题的关键．