小明在学校上完“密度”这节物理课后,回到家里想测量牛奶的密度,可家里没有天平、量筒等仪器.小明思考了一会儿,找来家中的弹簧秤、矿泉水瓶、一盒牛奶和足够的水、一根绳子(用来拴瓶子,以便秤量),很快就测量出了牛奶的密度.
下面是小明的操作步骤.根据你的理解,请你写出步骤(3)和完成步骤(4)中的表达式.(注:所测量的量要写符号;水的密度为ρ.)
(1)用弹簧秤称出矿泉水空瓶的重量G.
(2)往瓶子里倒入足量的水,在瓶子上画上刻度,记下水位.用弹簧秤称出此时水和瓶子的总重量G1,然后把水倒干净.
(3)______.
(4)根据上面所测量的数据,用ρ=______式子,就可计算出牛奶的密度了.
【答案】
分析:本题的联系点是瓶子到标记处容积不变,即装水到标记处和装牛奶到标记处的体积相等,水的质量除以水的密度等于牛奶的质量除以牛奶的密度,列出比例式即可求出牛奶的密度.
解答:解:根据所测得空瓶子的质量G
和瓶和水的总质量G
1可得:
瓶中水的重量为G
1-G
.
∵G=mg,∴m
水=

=

.
由密度计算公式ρ=

可得:
水的体积为v
水=

=

,
同理可得:v
奶=

=

.
∵水和牛奶都装到瓶子标记处,
∴水的体积和牛奶的体积相同,即v
水=v
奶.
∴

=

.
∴ρ
奶=

.
故答案为:(3)向瓶子中倒牛奶到标记处,用弹簧秤称出此时牛奶和瓶子的总重量G
2.
(4)

.
点评:此题综合了质量、体积的测量、计算以及密度公式的应用,此类题常以选择、填空、实验题出现,考查学生的综合能力.