Question

8．张华同学到正大养殖基地参加社会实践活动，他帮助工作人员捡拾鸡蛋时，想知道新鲜鸡蛋的密度有多大，请你从“弹簧测力计、细盐、烧杯、水、细线、玻璃棒”中选出合适的实验器材，在不打碎鸡蛋的情况下，设计一个实验，测量新鲜鸡蛋的平均密度（ρ_蛋＞ρ_水）．
要求：（1）写出所选实验器材：弹簧测力计、烧杯、水、细线
（2）写出操作步骤：①用细线将鸡蛋系好，挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计示数F₁；②将鸡蛋浸没在烧杯的水中，静止时读出弹簧测力计示数F₂
（3）写出表达式ρ=$\frac{{F}_{1}}{{F}_{1}-{F}_{2}}$•ρ_水．

Answer 1

分析 由弹簧测力计可测出鸡蛋重力从而得到其质量，弹簧测力计测鸡蛋浸没在水中时的示数后，利用浮力可计算出鸡蛋体积，从而计算出其密度的大小．

解答 解：
（1）由分析可选用以下器材：弹簧测力计、烧杯、水、细线；
（2）操作步骤：
①用细线将鸡蛋系好，挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计示数F₁；
②将鸡蛋浸没在烧杯的水中，静止时读出弹簧测力计示数F₂；
（3）由步骤①知鸡蛋重力G=F₁；
由步骤①②根据称重法可知鸡蛋浸没时受到的浮力：F_浮=F₁-F₂，
由阿基米德原理可得鸡蛋的体积：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{1}-{F}_{2}}{{ρ}_{水}g}$，
所以鸡蛋密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{Vg}$=$\frac{{F}_{1}}{\frac{{F}_{1}-{F}_{2}}{{ρ}_{水}g}•g}$=$\frac{{F}_{1}}{{F}_{1}-{F}_{2}}$•ρ_水．
故答案为：（1）弹簧测力计、烧杯、水、细线；
（2）①用细线将鸡蛋系好，挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计示数F₁；
②将鸡蛋浸没在烧杯的水中，静止时读出弹簧测力计示数F₂；
（3）ρ=$\frac{{F}_{1}}{{F}_{1}-{F}_{2}}$•ρ_水．

点评 本题是测固体密度的实验，关键是知道可以根据阿基米德原理测出鸡蛋完全浸没时的浮力，从而得到鸡蛋的体积．