Question

牛奶被營養(yǎng)學家譽為“最接近完善的食物”．但市面上有些牛奶摻水較多．能否用身邊的物品作為實驗器材，通過測量牛奶的密度來鑒別其是否摻水物理課上教師建議大家自己想辦法測測常見物品的密度，小紅打算利用家里的生活用品動手測牛奶的密度．能用得上的器材只找到了：彈簧測力計呢？某同學經過認真思考后，在沒有天平、量筒的情況下，選用彈簧秤、空飲料瓶、水、細線等物品進行實驗．
他實驗的第一步是用彈簧秤測出空飲料瓶的重力G₁；第二步是在空飲料瓶中裝滿水，用彈簧秤測出瓶和水的總重力G₂，求得水的體積．
（1）根據該同學的思路，他測算的第三步是________（說出具體方法和要測算的物理量并用字母表示）．
（2） 求得牛奶密度ρ_奶=________．（用測出的物理量的字母表示）
（3）測出牛奶密度ρ_奶=1.01g/cm³后，他又上網查詢得知牛奶的密度ρ_標=1.03g/cm³，試問他可否通過比較ρ_奶與ρ_標來確定所測牛奶是否摻水，為什么？

Answer 1

解：（1）由第一，第二步可知，水的質量m_水=，利用密度公式變形求得水的體積；
第三步要做的是：將瓶中的水倒出，再裝滿牛奶，此時牛奶的體積即為水的體積，
用彈簧秤測出瓶和牛奶的總重力G₃，可求出牛奶的重力為：G₃-G₁，
然后利用重力公式變形m=即可求出牛奶的質量是m=．
故答案為：將瓶中倒出水，再裝滿牛奶，用彈簧秤測出瓶和牛奶的總重力G₃，求出牛奶的質量是m=．

（2）牛奶的質量m=，牛奶的體積等于水的體積．
則牛奶的密度為：ρ==．
故答案為：．

（3）不能判斷，因為實驗中存在誤差，通過比較可知牛奶的密度的測量值與標準值相差不大，屬于正常的誤差，故無法判斷．
分析：（1）由第一，第二步可求得水的體積，即為牛奶的體積．根據密度公式ρ=可知，要計算一種物質的密度需要知道這個物質的質量和體積，故第三步應用彈簧秤測出牛奶的重力，然后求出牛奶的質量．
（2）根據（1）所求得的牛奶的質量和體積，利用密度公式ρ=即可求得牛奶密度．
（3）比較兩個數值，從實驗中的存在誤差這一角度去分析此題．
點評：此題是一道測量質量和密度的問題，試題創(chuàng)設的“在沒有天平、量筒的情況下，選用彈簧秤、空飲料瓶、水、細線等物品進行實驗”情境，既讓學生感到科學探究就在我們的生活中，又清晰地引領學生利用生活中的常用器材進行實驗，經歷和體驗實驗探究的過程，考查學生對測量質量和密度的原理、方法的掌握情況．試題緊扣課標要求，具有適度的開放性、靈活性和探究性，梯度合理，具有較好的區(qū)分、選拔功能．