题目内容
5．雪的密度有多大？（g取10N/kg ）．
（1）小军找来器材进行了测量，如图甲所示
①用弹簧测力计测出空杯子重力为0.2N；
②将杯子装满水，用弹簧测力计测出总重，如图为2.2N．
③将杯子装满雪的样品，用弹簧测力计测出总重为1N．杯中雪的样品体积是200cm3，雪的样品密度是0.4×103kg/m3．
（2）小明在平整地面上找到一厚度均匀的积雪用力向下踩，雪在外力挤压下可形成冰密度为ρ冰，表明雪的密度小于冰的密度（填“大于”、“等于”或“小于”）．产生一个下凹的脚印如图乙所示，测出积雪的总厚度H和脚印的深度h，推出雪的密度表达式为：ρ=$\frac{（H-h）{ρ}_{冰}}{H}$．
分析 （1）①根据图示弹簧测力计，确定弹簧测力计的分度值，然后读出弹簧测力计的示数．
②杯子与水的总重力减去杯子的重力，是杯子中水所受的重力，根据水的重力求出水的质量，然后由密度公式的变形公式求出杯子的体积．
③杯子与雪的总重力减去杯子的重力，是雪的重力，根据雪的重力求出雪的质量，然后由密度公式求出雪的密度；
（2）积雪压扁后，变成的冰的质量与雪的质量相等，根据密度公式比较雪和冰的密度大小关系；
设脚印面积为S，知道积雪原来的厚度，可求雪的体积；知道用脚踩后在雪上形成脚印的深度，可求冰的厚度，可求冰的体积，根据质量相等求雪的密度．
解答 解：（1）由图可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计的示数是2.2N，即杯子与水的总重力是2.2N．
①整杯水所受的重力G水=G杯水-G杯=2.2N-0.2N=2N，
水的质量m水=$\frac{{G}_{水}}{g}$=$\frac{2N}{10/kg}$=0.2kg，
水的体积V水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{0.2kg}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=2×10-4m3=200cm3，
则杯子的容积，杯中雪的样品体积V雪=V杯子容积=V水=200cm3，
②杯子中雪的重力G雪=G杯雪-G杯=1N-0.2N=0.8N，
雪的质量m雪=$\frac{{G}_{雪}}{g}$=$\frac{0.8N}{10N/kg}$=0.08kg；
雪的密度ρ雪=$\frac{{m}_{雪}}{{V}_{雪}}$=$\frac{0.08kg}{2×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.4×103kg/m3．
（2）雪挤压后，质量不变，体积变小，密度变大，所以，雪的密度小于冰的密度；
设脚印面积为S，
雪的体积：
V雪=SH，
冰的体积：
V冰=（H-h）S，
因为ρ=$\frac{m}{V}$，雪压成冰质量不变，
所以m雪=m冰，
即：ρ雪SH=ρ冰S（H-h），
雪的密度：
ρ=$\frac{（H-h）{ρ}_{冰}}{H}$．
故答案为：（1）2.2；200；0.4×103；（2）小于；ρ=$\frac{（H-h）{ρ}_{冰}}{H}$．
点评 （1）本题考查了测量雪的密度实验，要掌握弹簧测力计的读数方法，要掌握等效法测雪的体积，计算时注意单位换算．
（2）此题给出了一个情景，要求根据给出的已知条件计算雪的密度．解决此题的关键是找到隐含的条件：整个过程中雪冰的质量不变，根据质量相等列一个关系式求解．
如图所示是工人向下用力撬动石头的情景，在图中确定哪只手用力最省力，画出这个力的示意图，并标出这个力的力臂L．
图甲所示弹簧测力计测出物体所受的重力为1.0 N．图乙表示一根弹簧在弹性限度内伸长的长度△l与所受拉力F之间的关系，由此图可以查出当这根弹簧伸长2cm时，所受拉力为4N．
在“伏安法测电阻”的实验中，设计的实验报告（部分）如下，请填写空格处的内容．