题目内容

在家中没有量筒,只有一个天平、一个空矿泉水瓶(有盖儿)、细绳和一些水,设法测出牛奶的密度,写出简要的测量步骤,写出牛奶密度的表达式(用所测量字母表示).
实验步骤:
(1)用
天平
天平
测出空瓶质量记为m0,将瓶中灌满水,拧紧瓶盖,再测出瓶和水共质量m1,则水的质量为m水=m1-m0
(2)由公式V水=m水/ρ水计算出水的体积V水=(m1-m0)/ρ水
(3)
将水倒出,将瓶中灌满牛奶,拧紧瓶盖,则V奶=V水,再测出瓶和牛奶共质量m2
将水倒出,将瓶中灌满牛奶,拧紧瓶盖,则V奶=V水,再测出瓶和牛奶共质量m2

(4)m奶=
m2-m0
m2-m0

(5)则牛奶的密度ρ奶=
m2-m0
m1-m0
ρ水
m2-m0
m1-m0
ρ水
.
分析:在没有量筒的情况下测定牛奶的密度,难点就是如何测出牛奶的体积.可以考虑的思路是借助水来进行测量,用水的体积替代瓶的容积,同时也是牛奶的体积.最后再利用公式进行求解.
解答:解:实验步骤:
(1)用天平测出空瓶质量记为m0,将瓶中灌满水,拧紧瓶盖,再测出瓶和水共质量m1,则水的质量为m水=m1-m0;
(2)由公式V水=
m水
ρ水
计算出水的体积V水=
m1-m2
ρ水
;
(3)将水倒出,将瓶中灌满牛奶,拧紧瓶盖,则V奶=V水,再测出瓶和牛奶共质量m2;
(4)m奶=m2-m0;
(5)则牛奶的密度ρ奶=
m奶
V奶
=
m2-m0
m1-m0
ρ水.
故答案为:天平;将水倒出,将瓶中灌满牛奶,拧紧瓶盖,则V奶=V水,再测出瓶和牛奶共质量m2;m2-m0;
m2-m0
m1-m0
ρ水.
点评:该实验中,如何借助水来进行等效替代,测出牛奶的体积,是解决问题的关键.需要搞清的关系是,水的体积、牛奶的体积、瓶子的容积,在这里是同一个量.
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