水中测玉的密度的原理及方法

测玉的密度是通过测量玉石在水中的浮力来实现的。福尔摩斯法则中有一句“当你排除了所有的不可能后，剩下的就是真实的”。同样地，测量某物体的密度也可以采用类似的思路。

首先，关于浸入水中物体的浮力，有一个重要的原理：物体在液体中浸泡时，受到的浮力等于所排出的液体的重量。这是根据阿基米德原理得出的结论。

根据这个原理，可以通过以下方法测量玉石的密度：

方法一：悬挂法

1. 首先，使用一个天平或称量仪器准确测量玉石的质量。

2. 将玉石使用一条细线或丝线悬挂起来，确保它可以自由地浮在水面上。

3. 将一个已知质量的容器，例如一个空的烧杯或容器，装满水并放好。

4. 缓慢地将玉石浸入水中，确保玉石完全浸在水中但仍然悬挂在水面上。

5. 记录此时的读数，即水的体积（或液面高度）。

6. 将玉石完全浸泡在水中，并记录此时的读数。

7. 将玉石从水中取出，同时记录此时的读数。

8. 根据上述实验得到的数据，计算出玉石的浮力和所排出水的质量。

9. 根据浮力等于排出水质量的原理，使用公式密度 = 质量 / 体积，可以计算出玉石的密度。

方法二：比重瓶法

1. 准备一个比重瓶，它是一个具有较细颈部的瓶子，可以用来精确地测量密度。

2. 只需得到玉石的质量，使用天平或称量仪器进行测量即可。

3. 称量玉石的质量后，将其放入比重瓶中。

4. 加入足够的液体（如水），使得液体中比重瓶恰好装满。

5. 用一个气泡释放管，将多余的液体“挤出”，以确保无气泡存在。

6. 记录比重瓶装满液体后的质量。

7. 根据浮力等于排出水质量的原理，使用公式密度 = （比重瓶装满液体后的质量 - 比重瓶空瓶质量）/ (空瓶体积 - 比重瓶装满液体后的体积)，可以计算出玉石的密度。

需要注意的是，上述两种方法都需要经过多组实验后取平均值来提高测量的准确性。此外，还应确保玉石干净无杂质，并且所有实验都在恒温环境下进行，以保证结果的准确性。