问题详情:
牛奶密度是检验牛乳质量的一项重要指标,小明为了比较市场上两种不同品牌牛奶的密度,设计了如下实验:
(1)通过观察比较牛奶的密度
小明将一正方体塑料块先后放入两种牛奶中,让它漂浮在液面上,观察塑料块露出液面的体积,露出液面体积较大的牛奶的密度较 .又将压强计的金属盒先后放入两种牛奶中的同一深度,观察U形管液面的高度差,高度差较大的牛奶的密度较 .
(2)通过测量比较牛奶的密度
小明利用*簧测力计、烧杯、石块、细绳和水等物品来测量.其*作步骤是:
①用*簧测力计测出石块的重力为G;
②将石块浸没在水中,*簧測力计的示数为F1;
③ (写出具体方法和要测出的物理量并用字母表示):
④牛奶密度的表达式为ρ牛奶= (用测出物理量的字母表示,水的密度用ρ水表示).
【回答】
【考点】液体的密度测量实验.
【分析】(1)根据漂浮条件可确定塑料块受到的浮力大小关系,通过观察得出塑料块排开牛奶的体积关系,再根据阿基米德原理判断牛奶的密度关系;
由液体内部的压强规律可知,在深度相同时,液体的密度越大,其受到的压强也越大,由此可判断不同牛奶的密度大小.
(2)利用题目中所方法测牛奶密度,遇到的关键困难是要解决如何测牛奶的体积,这里是借助了水来进行等效替代.因此,按照这一思路结合密度的公式可完成本实验.
【解答】解:
(1)塑料块能漂浮在两种牛奶中,说明所受的浮力都等于塑料块自身的重力.根据浮力的公式F浮=ρ液gV排,谁的密度大,谁排开的液体体积就小,因此,露出液面体积较大的牛奶的密度较大;
根据液体内部压强公式p=ρgh,当金属盒在两种牛奶中的深度相同时,密度越大的牛奶,产生的压强越大,因此,压强计高度差较大的牛奶的密度较大.
(2)③将石块浸没在水中,*簧測力计的示数为F2;
④根据阿基米德原理可知,石块在水中的浮力为F浮水=G﹣F1=ρ水V排g,即V排=;石块在牛奶中的浮力为F浮牛奶=G﹣F2=ρ牛奶V排g,即V排=,
所以有: =,化简得:ρ牛奶=ρ水.
故*为:(1)大;大;(2)③将石块浸没在水中,*簧測力计的示数为F2;④ρ水.
知识点:测量物质的密度
题型:实验,探究题