Question

马铃薯为原料的淀粉厂的收购员，在选购马铃薯时，需要测出马铃薯的密度，从而确定其收购价．
若手边有下列器材：弹簧测力计、细线、水、量筒、刻度尺、小刀、干净马铃薯、烧杯，请你选其中部分器材，设计出一种测马铃薯密度的方案．
①选用的器材：
②根据选用的器材，写出测量步骤（注明所测物理量并用字母表示）
③根据测出的物理量写出马铃薯密度的表达式：

Answer 1

解：（1）用弹簧测力计测出马铃薯的重力G，从而求出质量m；
（2）将马铃薯浸没水中读出测力计示数为F，则马铃薯所受浮力F_浮=G-F；
（3）根据阿基米德原理F_浮=ρ_水gV，求出马铃薯的体积V=，再利用密度计算公式计算出马铃薯的密度．
则金属块密度ρ=．
故答案为：
①选用器材：水、烧杯、弹簧测力计、细线、干净马铃薯．
②主要实验步骤：
a、细线绑住马铃薯，用弹簧测力计测出其在空气中的重力为G．
b、用弹簧测力计测出马铃薯浸没在水中对弹簧测力计的拉力为F．
③已知马铃薯的重力G，根据公式G=mg可得马铃薯的质量m=；
马铃薯浸没在水中受到的浮力F_浮=G-F=ρ_水gV，则马铃薯的体积V=；
∴马铃薯的密度ρ==×=．
分析：选用弹簧测力计、水、细线、烧杯、马铃薯等，测出马铃薯的重力，利用浮力知识测出马铃薯的体积，再计算出马铃薯的密度．
点评：本题属于一道开放题，也可以用量筒测小马铃薯块（用小刀切）的体积；也可以将马铃薯切成规则形状，用刻度尺测算体积，考查了学生综合运用所学知识解决物理问题的能力．