题目:
宁宁家买的某品牌的牛奶喝着感觉比较稀,因此她想试着用学过的知识测量一下这种牛奶 的密度.她上网查询了牛奶的密度为1.03g/cm
3.现有器材:弹簧测力计一个、刻度尺、小铁块一个、足够的水、细线、烧杯、平底试管、细砂、带盖的矿泉水瓶.请你帮助宁宁从这此器材中分别选取不同的器材,设计二个测量牛奶密度的方案.要求写出主要的测量步骤并推导出牛奶密度的表达式.
答案
解:方案一:
本题由于没有量筒,不能直接测量牛奶的体积,因此借助矿泉水瓶盛满水和盛满牛奶时的体积是相同的这一等量进行计算.
(1)实验器材:弹簧测力计、矿泉水瓶、水、牛奶、细线.
(2)实验步骤为:
①用弹簧测力计测出空矿泉水瓶的重力G
0;
②将空瓶盛满水,测出它们的总重力G
1;
③把瓶中的水全部倒出,再盛满牛奶,测出它们的总重力G
2.
(3)推导过程:
牛奶的体积的表达式为:V
牛奶=V
水=
;
(4)牛奶的密度表达式:
ρ
牛奶=
×ρ
水.
方案二:
(1)实验器材:弹簧测力计、烧杯两只、水、细线、小铁块、牛奶
(2)实验步骤:
①将适量的水与牛奶分别倒入两个烧杯中;
②用弹簧测力计测出小铁块的重力G;
③用弹簧测力计测出小铁块浸没在水中受到的拉力F;
④用弹簧测力计测出小铁块浸没在牛奶中受到的拉力F′;
(3)推导过程:
则小铁块在水中受到的浮力:F
浮=G-F=ρ
水gV
小铁块在牛奶中受到的浮力:F
浮′=G-F′=ρ
牛奶gV
因为小铁块的体积不变,则有
=
(4)牛奶的密度表达式:
ρ
牛奶=
×ρ
水.
解:方案一:
本题由于没有量筒,不能直接测量牛奶的体积,因此借助矿泉水瓶盛满水和盛满牛奶时的体积是相同的这一等量进行计算.
(1)实验器材:弹簧测力计、矿泉水瓶、水、牛奶、细线.
(2)实验步骤为:
①用弹簧测力计测出空矿泉水瓶的重力G
0;
②将空瓶盛满水,测出它们的总重力G
1;
③把瓶中的水全部倒出,再盛满牛奶,测出它们的总重力G
2.
(3)推导过程:
牛奶的体积的表达式为:V
牛奶=V
水=
;
(4)牛奶的密度表达式:
ρ
牛奶=
×ρ
水.
方案二:
(1)实验器材:弹簧测力计、烧杯两只、水、细线、小铁块、牛奶
(2)实验步骤:
①将适量的水与牛奶分别倒入两个烧杯中;
②用弹簧测力计测出小铁块的重力G;
③用弹簧测力计测出小铁块浸没在水中受到的拉力F;
④用弹簧测力计测出小铁块浸没在牛奶中受到的拉力F′;
(3)推导过程:
则小铁块在水中受到的浮力:F
浮=G-F=ρ
水gV
小铁块在牛奶中受到的浮力:F
浮′=G-F′=ρ
牛奶gV
因为小铁块的体积不变,则有
=
(4)牛奶的密度表达式:
ρ
牛奶=
×ρ
水.