给你一把弹簧秤,一个用细线拴住的小金属球,一杯水和一杯牛奶,试设计一个实验,设法测出牛奶的密度.

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  • 解题思路:用弹簧测力计系住小金属球,测出重力G,然后将其浸入水中,读弹簧测力计示数,记为F1,可计算出在小金属球在水中受到的浮力,再将其浸入牛奶中,读弹簧测力计示数,记为F2,可求得在牛奶中受到的浮力,再根据F=ρgV公式变形可求得牛奶的密度.

    (1)将小金属球挂在弹簧测力计上,读数为G,

    (2)将其浸入水中,读弹簧测力计示数,记为F1,其所受浮力为G-F1

    (3)将其浸入牛奶中,读弹簧测力计示数,记为F2,其所受浮力为G-F2

    (4)则小金属球在水中受到的浮力F浮1=G-F1

    由F浮1gV排1,可得,

    V排1=

    F浮1

    ρ水g=

    G−F1

    ρ水g,

    小金属球在牛奶中受到的浮F浮2=G-F2

    由F浮2牛奶gV排2,可得

    ρ牛奶=

    F2

    gV排2=

    G−F2

    gV排2,

    因为小金属球都是浸没,所以V排1=V排2=V

    则ρ牛奶=

    F2

    gV排2=

    G−F2

    gV排2=

    G−F2

    G−F1

    ρ水g=

    G−F2

    G−F1•ρ水.

    故答案为:(1)将小金属球挂在弹簧测力计上,读数为G;

    (2)将其浸入水中,读弹簧测力计示数,记为F1,其所受浮力为G-F1

    (3)将其浸入牛奶中,读弹簧测力计示数,记为F2,其所受浮力为G-F2

    (4)

    G−F2

    G−F1•ρ水.

    点评:

    本题考点: 设计实验测密度.

    考点点评: 本题考查了测密度的一种特殊方法:不用天平测质量,而是用弹簧测力计来测量;不用量筒测体积,而是借助水和弹簧测力计并结合密度公式来间接测量,质量、体积、密度的表达式都必须用测量的物理量来表达.