Question

地溝油，泛指在生活中存在的各類劣質(zhì)油，長期食用可能會引發(fā)癌癥，對人體的危害極大．小芳同學想采用測密度的方法對家中食用油和地溝油進行區(qū)別．請同學們幫她一起完成下列實驗探究．
實驗目的：測量油的密度
實驗用具：一只有頸圓柱形的塑料飲料瓶和一桶水、

刻度尺

、油、幾個石塊．
實驗原理：

漂浮條件

實驗步驟：
（1）剪去飲料瓶的上部，保留中間的圓柱部分．
（2）瓶中放入幾個石塊和少量水，使水沒過石塊，將它放入桶中．使它浮在水面上，測量露出水面的瓶高h₁．
（3）在瓶內(nèi)注入一些待測的油，測量瓶內(nèi)水面上的油層厚度H．
（4）再次將瓶放入桶中，

測量露出水面的瓶高h₂

．
利用上述方法分別測出兩種油的密度，則油的密度表達式為：

h1-h2

H

ρ_水

．

Answer 1

分析：（1）由實驗步驟知，實驗過程中要測量瓶子露出水面的高度和油層的厚度，要用到刻度尺．
（2）此實驗瓶子兩次漂浮在水面上，受到的浮力等于瓶子的重力，根據(jù)漂浮條件求油的密度．
（3）實驗時通過測量瓶子露出水面的高度，求出瓶子在水面下的高度，根據(jù)阿基米德原理求出浮力大小．

解答：解：實驗用具：實驗中要測量油層的厚度、瓶子露出水面的高度，需要用到刻度尺．
實驗原理：瓶子兩次漂浮在水面上，根據(jù)漂浮條件列出等式．
實驗步驟：（1）剪去飲料瓶的上部，保留中間的圓柱部分．
（2）瓶中放入幾個石塊和少量水，使水沒過石塊，將它放入桶中．使它浮在水面上，測量露出水面的瓶高h₁．
設瓶子的橫斷面積是S，高度是h，
瓶子漂浮在水面上，根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理得，
F_浮=ρ_水gS（h-h₁）=G_水+石塊．--①
（3）在瓶內(nèi)注入一些待測的油，測量瓶內(nèi)水面上的油層厚度H．
倒入油的重力：G_油=ρ_油gSH．--②
（4）再次將瓶放入桶中，測量露出水面的瓶高h₂．
瓶子漂浮在水面上，根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理得，
F'_浮=ρ_水gS（h-h₂）=G_油+G_水+石塊．--③
由②-①得，ρ_水gS（h₁-h₂）=G_油，--④
③式代入④式，ρ_油=

h1-h2

H

ρ_水．
故答案為：刻度尺；漂浮條件； 測量露出水面的瓶高h₂；ρ_油=

h1-h2

H

ρ_水．

點評：物體漂浮在水面上，增加的浮力等于增加的重力，減小的浮力等于減小的重力，此題按照增加的浮力等于增加的重力非常簡單．