Question

物理課上教師建議大家自己想辦法測測常見物品的密度，小紅打算利用家里的生活用品動手測牛奶的密度．能用得上的器材只找到了：彈簧測力計、可樂瓶、茶杯、石塊、還有一些線繩．
（1）請你幫助她設計一個實驗方案，并按要求填入下表．

所用器材	實驗步驟（并寫出直接測得的物理量的符號）	計算出牛奶密度的表達式（用直接測得的物理量的符號表示）
		ρ牛奶= G2-G0 G1-G0 ρ水

（2）為了使測量結果更精確，在實驗過程中應注意哪些問題

 

，

 

．

Answer 1

分析：（1）從題中器材分析：水的密度是已知條件；由此可計算出空瓶的容積，
第一步：測可樂瓶的重力G₀；
第二步：將瓶裝滿水后測總重力G₁；
第三步：將瓶裝滿牛奶后測總重力G₂；
第四步：計算水的質量與體積；牛奶的質量與體積；寫出牛奶的密度表達式．
（2）為了使測量結果更精確，將水倒出并擦干瓶，再向瓶中裝滿牛奶，以保證測量時水和牛奶的體積相等．

解答：解：實驗步驟：
①用細線拴住可樂瓶，用彈簧測力計測可樂瓶的重力G₀；
②將瓶裝滿水，用彈簧測力計測可樂瓶與水的總重力G₁；
③將水倒出并擦干瓶，再向瓶中裝滿牛奶，用彈簧測力計測可樂瓶與牛奶的總重力G₂；
④計算水的質量是：

G1-G0

g

；水的體積是：

G1-G0

ρ水g

；
牛奶的質量是：

G2-G0

g

，牛奶的體積是

G2- G0

ρ牛奶g

；
牛奶的體積與水的相等，即：

G1-G0

ρ水g

=

G2- G0

ρ牛奶g

；
則牛奶的密度為：ρ_牛奶=

G2-G0

G1-G0

ρ_水，

所用器材	實驗步驟（并寫出直接測得的物理量的符號）	計算出牛奶密度的表達式（用直接測得的物理量的符號表示）
彈簧測力計、可樂瓶、茶杯、水、細線	（1）可樂瓶的物重G0 （2）可樂瓶和水的物重G1 （3）可樂瓶和牛奶的物重G2	ρ牛奶= G2-G0 G1-G0 ρ水

（2）為了使測量結果更精確，在實驗過程中可樂瓶的質量不可忽略不計，測量時水和牛奶的體積必須相等．

點評：設計本實驗要注意空瓶容積與水的密度的利用，實驗中第②③兩步可以顛倒；難點是能否正確解答分式方程并寫出牛奶密度的表達式．