Question

【題目】用一支平底試管（厚度忽略不計），一個裝有足量水的水槽和一把刻度尺，設計一個可以測量液體密度的裝置．

（1）將試管中裝入高度為h1的水，放入水槽中靜止，標出試管外水面的位置A、

（2）將空試管放入水槽中，不斷向試管內加入待測液體，直至 ．

（3）取出試管，測量 的高度h2，則液體密度的表達式為 ．

Answer 1

【答案】（2）槽中水面到達A點；

（3）試管中液體；ρ液=ρ水

【解析】

試題分析：

（12）實驗步驟：

①將試管中裝入高度為h1的水，放入水槽中靜止，標出試管外水面的位置A；

②將空試管放入水槽中，不斷向試管內加入待測液體，直至槽中水面到達A點；

③取出試管，測量試管中液體的高度h2．

（2）計算：

設試管的橫截面積為S，

在左圖中，試管受到的浮力F浮1=G試管+G水=G試管+ρ水Sh1，

在右圖中，試管受到的浮力F浮2=G試管+G液=G試管+ρ液Sh2，

因為試管外水面的位置都在A，排開水的體積相同，試管受到的浮力相同，

即F浮1=F浮2，

G試管+ρ水Sh1=G試管+ρ液Sh2，

ρ水Sh1=ρ液Sh2，

解得：

ρ液=ρ水．

故答案為：

（2）槽中水面到達A點；

（3）試管中液體；ρ液=ρ水．