Question

【題目】如圖是生活中常用的小茶杯，請(qǐng)你在下列器材中選擇合理的題材，利用浮力等相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量小茶杯密度的實(shí)驗(yàn)。

備選器材：若干個(gè)量筒、溢水杯和燒杯，記號(hào)筆、足量水（小茶杯可以放入溢水杯、燒杯，但放不進(jìn)量筒）

要求：

（1）簡述實(shí)驗(yàn)步驟（如需將小茶杯放入水中，請(qǐng)明確表述小茶杯放入水中的具體操作）：用符號(hào)表示有關(guān)的物理量。

（2）利用測(cè)出的物理量寫出小茶杯密度的表達(dá)式（水的密度用ρ水表示）

Answer 1

【答案】（1）見解析所示；（2）ρ=ρ水。

【解析】根據(jù)題意，選擇實(shí)驗(yàn)器材：除了要測(cè)量的茶杯外，選擇溢水杯，量筒，水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）步驟如下：

①溢水杯裝滿水，使小茶杯慢慢漂浮在水面，溢出的水流入量筒中；

記下排出的水的體積V1；

②再次在溢水杯中裝滿水，將小茶杯壓入水中，使其浸沒，溢出的水流入量筒中；

記下排出的水的體積V2：

（2）由以上步驟可知，漂浮時(shí)，浮力等于排開水的重力，即，

故茶杯的質(zhì)量表示為：；

浸沒時(shí)，排開水的體積等于茶杯的體積，即，

所以小茶杯密度為：

。