妙用身边物品 巧测牛奶密度

1 2 下一页 牛奶是老少皆宜的营养滋补品，被营养学家誉为“最接近完善的食物”，但是市面上有些牛奶掺水较多。学完密度知识后，学生们知道可以通过测量牛奶的密度来鉴别其优劣。
　　
　　实验室常用天平测质量、量筒测体积，然后利用公式ρ=m/V计算出物体的密度。可是一般学生家没有天平和量筒这样的专业测量工具，能否用身边的物品作为实验器材来测量牛奶的密度呢?问题提出后，学生们兴致高涨，首先上网查询了牛奶的密度为1.03g/cm3，然后纷纷寻找合适的物品设计实验方案。经过交流与合作设计出4种实验探究方案。
　　
　　方案1、所选器材：杆秤、小空药瓶、水、细线。
　　
　　实验步骤：(1)用杆秤测出小空药瓶的质量m1。
　　
　　(2)空药瓶中装满水，用杆秤测出瓶和水的总质量m2，则水的质量是m2-m1，水的体积V=(m2-m1）/ρ水。
　　
　　(3)倒掉水，擦干瓶，装满牛奶，用天平测出瓶和牛奶的总质量m3，则牛奶的质量是m3-m1。
　　
　　(4)牛奶密度的表达式为：
　　
　　分析：这种方案巧妙地运用了“等效思想”，装满时牛奶和水的体积相同，因此用水代替牛奶找体积。用杆秤代替天平测物体的质量，当然实验中还可用案秤、电子秤等。有的学生则选择了弹簧秤测出物体的重力，然后用公式G=mg计算出物体的质量。方案中用小空药瓶代替烧杯优点有二：一是方便寻找，家中若没有药瓶，还可用小点儿的饮料瓶代替。二是小药瓶有盖，装满液体后将盖拧紧可保证水和牛奶的体积相同。
　　
　　方案2、所选器材：弹簧秤、细线、小石块、两个水杯、水。
　　
　　实验步骤：(1)用细线系住小石块挂在弹簧秤下，测出小石块的重力G。
　　
　　(2)将适量的水倒入杯中，用弹簧秤测出小石块浸没在水中时受到的拉力F1，根据F浮=G-F和F浮=ρ液gV排，可得F浮1=G-F1=ρ水gV排。
　　
　　(3)将适量的牛奶倒入杯中，用弹簧秤测出小石块浸没在牛奶中时受到的拉力F2，同理可得F浮2=G-F2=ρ奶gV排。
　　
　　(4)牛奶密度的表达式：
　　
　　分析：此方案灵活运用了阿基米德原理，实验器材简单，操作方便，是个很好的设计方案。
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