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14.设计两种测量牛奶密度的方法,所需器材请在以下提供的器材中选取.
器材:天平和砝码、刻度尺、一只小烧杯、细线、适量的水、滴管和足量的牛奶.
要求:写出每种方法实验步骤、所测量的物理量,并用所测量的物理量写出牛奶密度的数学表达式.

分析 方法一:(等体积法)用天平测出空烧杯的质量,用天平测出烧杯装满水的总质量;可求水的体积,即烧杯的容积;用天平测出烧杯装满牛奶的总质量,可求牛奶的质量,再利用密度公式求牛奶的密度.
方法二:(等质量法)用天平测出相同质量烧杯和水、烧杯牛奶,m0V=m0牛奶V牛奶,据此求解.

解答 解:
方法一:(等体积法)
(1)用天平测出空烧杯的质量m0
(2)用天平测出烧杯装满水的总质量m1
(3)用天平测出烧杯装满牛奶的总质量m2
(4)求解:
烧杯的体积V=V=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}$;
装满牛奶的体积:
V牛奶=V=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}$,
牛奶的密度:
ρ牛奶=$\frac{{m}_{牛奶}}{{V}_{牛奶}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}$ρ
方法二:(等质量法)
(1)用天平测出适量水和烧杯的总质量m,用刻度尺测出水面高为h1
(2)将牛奶倒入烧杯里,用天平和滴管调节,使牛奶和烧杯的总质量与水和烧杯的总质量相同,都为m,用刻度尺测出牛奶面高为h2
(3)求解:
设烧杯的底面积为S,烧杯的质量为m0,水的体积V=Sh1,烧杯和水的总质量m=m0V=m0Sh1
牛奶的体积为V牛奶=Sh2,烧杯和牛奶的总质量m=m0牛奶V牛奶=m0牛奶Sh2
可得m0Sh1=m0牛奶Sh2
ρSh1牛奶Sh2
解得:
ρ牛奶=$\frac{{h}_{1}}{{h}_{2}}$ρ

点评 在没有量筒,液体体积无法直接测量时,往往需要借助于等体积的水,水的密度是已知的,在体积相等时,两种物质的质量之比等于它们的密度之比;或借助于等质量的水,水的密度的已知的,在质量相等时,两种物质的体积之比等于密度倒数之比.

练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

17.在探究了水平拉动物体时拉力的大小和接触面大小无关后,某小组同学继续研究水平拉力和其他因素的关系,他们将质量不同的物块分别放置在水平的木板和橡胶板上,并用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块,如图1所示.实验数据分别记录在表一、表二中.
表一    木板
实验序号质量(克)拉力(牛)
14002.0
25002.5
36003.0
表二    橡胶板
实验序号质量(克)拉力(牛)
44002.8
55003.5
66004.2
①分析比较实验序号1与2与3或4与5与6的数据及相关条件,可得出的初步结论是:在同一水平面上,沿水平方向匀速拉动物体,拉力大小与物体的质量成正比.
②分析比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据及相关条件,可得出的初步结论是:沿水平方向匀速拉动质量相同的物体,接触面的材料不同,拉力的大小不同.
③为了继续探究拉动物体时拉力大小与拉力方向的关系,他们把质量为600克的物块放在木板上继续实验,并用更精密的仪器测量拉力.如图2所示,实验中逐渐增大拉力与水平面的夹角α,匀速拉动木块,数据记录在表三中.
表三
实验序号夹角α(度)拉力(牛)
7102.79
8202.71
9302.68
10402.75
11502.92
12603.21
分析表三中数据,可得初步结论:在同一水平面上匀速拉动同一物体,拉力方向随水平面夹角增大时,拉力先减小后增大.
根据表三中数据,他们认为当夹角α为某一角度时,拉力可能最小,为了找到这一角度,还应该在夹角α为20°~40°度的范围内进一步探究.
④他们还猜想拉力最小时的角度α可能与水平面的粗糙程度有关,为验证这一猜想,他们应设计的实验步骤是:B、E、F(请选填下列各项中的字母).
A.将质量不同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上
B.将质量相同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上
C.将质量不同的物块放置在粗糙程度相同的水平面上
D.用力沿水平方向匀速拉动物块
E.用力沿不同方向匀速拉动物块
F.记录数据.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

5.请将下列实验报告中的空缺部分填写完整:探究密度概念的建构:
表格
图象
实验次数物体m/gV/cm3$\frac{m}{V}$/(g•cm-3
1铝块127102.7
2铝块2202.7
3铁块179107.9
4铁块2158207.9

结论
方法
①同种物质的质量与体积的比值是相同的,不同物质的不同.
②上述实验图象如图所示,图象中的b图线反映了铝块的实验情况.
③由上述实验引入了密度的概念,密度在数值上等于物体的质量.
讨论小雨用天平和量筒测量石块的密度,运用了排水法.首先在量筒中导入适量的水,请用物理语言描述适量的含义实验得到如下数据:

石块的质量m/g量筒中水的体积V1/cm3石块和水的总体积V2/cm3石块的体积V/cm3石块的密度
ρ/(kg•m-3
50202.2×103

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科目:初中物理 来源: 题型:选择题

2.关于比热容,下列说法中错误的是(  )
A.沙的比热容较小,所以沙漠地区昼夜温差较大
B.一桶水的比热容比一杯水的比热容大
C.水的比热容较大,可用作汽车发动机的冷却剂
D.比热容可用来鉴别物质

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9.除了图中器材外,还提供了砝码,和足够的水(密度为ρ),测量某品牌提供给学生的牛奶密度.简要写出合理方案(可用画图或文字表述),并用题目所给及所测出的物理量推导出牛奶密度的表达式.

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19.质量0.8kg的小球被抛出去后,如不计空气阻力,在空中小球受到重力力的作用.该力的施力物体是地球,该力的方向是竖直向下.

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3.在探究杠杆平衡条件的实验中.
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(2)保持杠杆在水平位置平衡的目的是减小杠杆自重对实验的影响,便于测量力臂.
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(4)实验中改变支点两侧的钩码数及位置,用同样的方法,一般要做三次,得到三组数据进行分析,这样做的目的是便于寻找具有普遍意义的规律.

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4.下列现象不能说明大气压存在的是(  )
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