Question

馬鈴薯為原料的淀粉廠的收購員，在選購馬鈴薯時，需要測出馬鈴薯的密度，從而確定其收購價．
若手邊有下列器材：彈簧測力計、細線、水、量筒、刻度尺、小刀、干凈馬鈴薯、燒杯，請你選其中部分器材，設計出一種測馬鈴薯密度的方案．
①選用的器材：
②根據(jù)選用的器材，寫出測量步驟（注明所測物理量并用字母表示）
③根據(jù)測出的物理量寫出馬鈴薯密度的表達式：

Answer 1

分析：選用彈簧測力計、水、細線、燒杯、馬鈴薯等，測出馬鈴薯的重力，利用浮力知識測出馬鈴薯的體積，再計算出馬鈴薯的密度．

解答：解：（1）用彈簧測力計測出馬鈴薯的重力G，從而求出質量m；
（2）將馬鈴薯浸沒水中讀出測力計示數(shù)為F，則馬鈴薯所受浮力F_浮=G-F；
（3）根據(jù)阿基米德原理F_浮=ρ_水gV，求出馬鈴薯的體積V=

G-F

ρ水g

，再利用密度計算公式計算出馬鈴薯的密度．
則金屬塊密度ρ=

Gρ水

G-F

．
故答案為：
①選用器材：水、燒杯、彈簧測力計、細線、干凈馬鈴薯．
②主要實驗步驟：
a、細線綁住馬鈴薯，用彈簧測力計測出其在空氣中的重力為G．
b、用彈簧測力計測出馬鈴薯浸沒在水中對彈簧測力計的拉力為F．
③已知馬鈴薯的重力G，根據(jù)公式G=mg可得馬鈴薯的質量m=

G

g

；
馬鈴薯浸沒在水中受到的浮力F_浮=G-F=ρ_水gV，則馬鈴薯的體積V=

G-F

ρ水g

；
∴馬鈴薯的密度ρ=

m

V

=

G

g

×

ρ水g

G-F

=

Gρ水

G-F

．

點評：本題屬于一道開放題，也可以用量筒測小馬鈴薯塊（用小刀切）的體積；也可以將馬鈴薯切成規(guī)則形狀，用刻度尺測算體積，考查了學生綜合運用所學知識解決物理問題的能力．