如图所示，实验台上有一只盛有水的杯子，水中漂浮着一个实心塑料球，小明想知道这个塑料球的重．除了上述器材，老师还给他提供了一只量筒和足量的水，已知水的密度为ρ水．请你仅

Question

如图所示，实验台上有一只盛有水的杯子，水中漂浮着一个实心塑料球，小明想知道这个塑料球的重．除了上述器材，老师还给他提供了一只量筒和足量的水，已知水的密度为ρ_水．请你仅利用上述器材帮他设计出能较为精确地测出这个塑料球重力的实验方案，实验过程中不能使杯子倾斜、球不能放入量筒中，要求：

（1）写出实验步骤及所需测量的物理量；
（2）写出塑料球所受重力的数学表达式（用已知量和测量量表示）

Answer 1

（1）实验步骤：
①将实心塑料球从杯中取出，向杯子里注满水，将实心塑料球轻轻放入水中，当实心塑料球漂浮在水面上，并有一部分水溢出杯子；
②将实心塑料球从杯中轻轻取出拿走；
③在量筒内倒入部分水，记下此时水的体积V₁；
④将量筒中的水慢慢注入杯子中，直到杯子重新注满，读出此时量筒中剩下的水的体积V₂．
（2）由于实心塑料球漂浮在水面上时溢出的水，由量筒里的再次注满，则V_排=V₁-V₂，
根据漂浮条件可知：G=F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水g（V₁-V₂）．
故答案为：（1）实验步骤：①将实心塑料球从杯中取出，向杯子里注满水，将实心塑料球轻轻放入水中，当实心塑料球漂浮在水面上，并有一部分水溢出杯子；②将实心塑料球从杯中轻轻取出拿走；③在量筒内倒入部分水，记下此时水的体积V₁；④将量筒中的水慢慢注入杯子中，直到杯子重新注满，读出此时量筒中剩下的水的体积V₂．（2）塑料球所受重力的数学表达式：G=ρ_水g（V₁-V₂）．