牛奶密度是檢驗牛乳質量的一項重要指標,小明為了比較市場上兩種不同品牌牛奶的密度,設計瞭如下實驗:(1)通過觀察...
問題詳情:
牛奶密度是檢驗牛乳質量的一項重要指標,小明為了比較市場上兩種不同品牌牛奶的密度,設計瞭如下實驗:
(1)通過觀察比較牛奶的密度
小明將一正方體塑料塊先後放入兩種牛奶中,讓它漂浮在液麪上,觀察塑料塊露出液麪的體積,露出液麪體積較大的牛奶的密度較 .又將壓強計的金屬盒先後放入兩種牛奶中的同一深度,觀察U形管液麪的高度差,高度差較大的牛奶的密度較 .
(2)通過測量比較牛奶的密度
小明利用*簧測力計、燒杯、石塊、細繩和水等物品來測量.其*作步驟是:
①用*簧測力計測出石塊的重力為G;
②將石塊浸沒在水中,*簧測力計的示數為F1;
③ (寫出具體方法和要測出的物理量並用字母表示):
④牛奶密度的表達式為ρ牛奶= (用測出物理量的字母表示,水的密度用ρ水錶示).
【回答】
【考點】液體的密度測量實驗.
【分析】(1)根據漂浮條件可確定塑料塊受到的浮力大小關係,通過觀察得出塑料塊排開牛奶的體積關係,再根據阿基米德原理判斷牛奶的密度關係;
由液體內部的壓強規律可知,在深度相同時,液體的密度越大,其受到的壓強也越大,由此可判斷不同牛奶的密度大小.
(2)利用題目中所方法測牛奶密度,遇到的關鍵困難是要解決如何測牛奶的體積,這裏是藉助了水來進行等效替代.因此,按照這一思路結合密度的公式可完成本實驗.
【解答】解:
(1)塑料塊能漂浮在兩種牛奶中,説明所受的浮力都等於塑料塊自身的重力.根據浮力的公式F浮=ρ液gV排,誰的密度大,誰排開的液體體積就小,因此,露出液麪體積較大的牛奶的密度較大;
根據液體內部壓強公式p=ρgh,當金屬盒在兩種牛奶中的深度相同時,密度越大的牛奶,產生的壓強越大,因此,壓強計高度差較大的牛奶的密度較大.
(2)③將石塊浸沒在水中,*簧測力計的示數為F2;
④根據阿基米德原理可知,石塊在水中的浮力為F浮水=G﹣F1=ρ水V排g,即V排=;石塊在牛奶中的浮力為F浮牛奶=G﹣F2=ρ牛奶V排g,即V排=,
所以有: =,化簡得:ρ牛奶=ρ水.
故*為:(1)大;大;(2)③將石塊浸沒在水中,*簧測力計的示數為F2;④ρ水.
知識點:測量物質的密度
題型:實驗,探究題