Question

小明有一次在家里洗碗，突然想知道陶瓷碗的密度大约是多少．于是他找来了一个合适的透明的圆柱形容器和刻

小明有一次在家里洗碗，突然想知道陶瓷碗的密度大约是多少．于是他找来了一个合适的透明的圆柱形容器和刻度尺，设计了一个测量陶瓷碗密度的方案，以下是他设计的部分实验步骤，请你按照小明的思路，将实验步骤补充完整．实验步骤：（1）往容器内倒入适量的水，测出容器内水的深度h1；（2）将陶瓷碗浸没在容器内的水中，测出容器内水的深度h2；（3）让空陶瓷碗碗口朝上漂浮在水面上让空陶瓷碗碗口朝上漂浮在水面上，测出容器内水的深度h3；（4）已知水的密度为ρ水，利用上述测量量和已知量计算出瓷碗的密度ρ陶瓷=h3?h1h2?h1ρ水h3?h1h2?h1ρ水．

Answer 1

（3）由题意可知，当碗漂浮于水面时，排开水的深度为h₃-h₁，设底面积为S，则排开水的体积为（h₃-h₁）S；
当碗全部浸入时，排开水的深度为h₂-h₁，碗的体积等于排开水的体积为（h₂-h₁）S；
当碗漂浮于水面时，F_浮=ρ_水gv_排=ρgV_碗，
即：ρ_水g（h₃-h₁）S=ρ_陶瓷g（h₃-h₁）S，
解得：ρ_陶瓷=

h3?h1

h2?h1

ρ_水．
故答案为：（3）让空陶瓷碗碗口朝上漂浮在水面上；（4）

h3?h1

h2?h1

ρ_水．