Question

14．给你器材：刻度尺、粗细均匀的圆柱体竹筷、细金属丝（密度大于水，柔软，易变形的金属）、装有适量纯净水和浓盐水的烧杯各一个．请你用给出的器材测出浓盐水的密度，纯净水密度已知为ρ_水．
（1）写出实验步骤；
（2）计算盐水的密度公式ρ_盐水=$\frac{{L}_{1}}{{L}_{2}}$ρ_水（用测出的物理量及已知量表示）．

Answer 1

分析 利用粗细均匀的圆柱体竹筷和细金属丝可制成密度计，密度计的刻度值可利用刻度尺测量得到，利用密度计的原理及浮力知识可测出浓盐水的密度．

解答 解：（1）实验步骤：①细金属丝缠在粗细均匀的圆柱体竹筷的底端制成密度计；
②将制成的密度计放入装有水的烧杯中，用刻度尺测出浸入水中深度L₁；
③将制成的密度计放入装有浓盐水液体的烧杯中，用刻度尺测出浸入浓盐水的深度L₂；
④计算可得浓盐水的密度为ρ_盐水=$\frac{{L}_{1}}{{L}_{2}}$ρ_水．
（2）设粗细均匀的圆柱体竹筷的横截面积为S．
密度计放入水和浓盐水中时，都是处于漂浮状态，浮力相等．
所以根据阿基米德原理得：F_浮=ρ_水gSL₁=ρ_盐水gSL₂，
所以得ρ_盐水=$\frac{{L}_{1}}{{L}_{2}}$ρ_水．
故答案为：（1）实验步骤：①细金属丝缠在粗细均匀的圆柱体竹筷的底端制成密度计；
②将制成的密度计放入装有水的烧杯中，用刻度尺测出浸入水中深度L₁；
③将制成的密度计放入装有浓盐水液体的烧杯中，用刻度尺测出浸入浓盐水的深度L₂；
④计算可得浓盐水的密度为ρ_盐水=$\frac{{L}_{1}}{{L}_{2}}$ρ_水．
（2）$\frac{{L}_{1}}{{L}_{2}}$ρ_水．

点评 用此法测量液体密度的关键是前后两次浮力相等．