Question

小聰和小明利用雙休日時(shí)間用如圖甲所示的裝置制作了不同特點(diǎn)的密度秤。

小聰?shù)拿芏瓤潭仍诔由希�如圖乙所示，制作時(shí)，先確定密度秤的零點(diǎn)，即在玻璃容器中無(wú)液體時(shí)，利用杠桿平衡條件確定秤砣懸掛處為零點(diǎn)，然后確定其他的刻度線，測(cè)量液體的密度時(shí)，只要將被測(cè)液體倒?jié)M玻璃容器，然后移動(dòng)秤砣，使密度秤平衡，此時(shí)秤砣懸掛處的刻度線就是被測(cè)液體的密度值。

小明的密度刻度線在玻璃容器壁上，如圖丙所示，制作時(shí)，先確定水的刻度線，即在玻璃容器中倒入適量的水，移動(dòng)秤砣，使密度秤平衡，固定好秤砣的位置(以后不能移動(dòng)秤砣)，在玻璃容器壁的水面處刻上水的密度值1.0，然后確定其他的刻度線．測(cè)量時(shí)，只要玻璃容器內(nèi)倒上適量的被測(cè)液體，使密度秤平衡，此時(shí)玻璃容器壁的液面處的刻度線就是被測(cè)液體的密度值。

⑴請(qǐng)你對(duì)小聰和小明制作的密度秤圖乙和圖丙的不同特點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)：從密度秤的原理上看，不同在于圖乙著眼于控制被測(cè)液體的 體積不變，而圖丙著眼于控制被測(cè)液體的 質(zhì)量不變；從密度秤的零點(diǎn)看，不同處在于圖乙 有零刻度線，而圖丙 無(wú)零刻度線(選填“有”或“無(wú)”)；從刻度線的分布是否均勻看，不同處在于圖乙的刻度線 均勻分布，而圖丙的刻度線 不均勻分布(選填“均勻”或“不均勻”)。

⑵若圖乙中水的刻度線(1.0)與零刻度線之間的距離為4cm，則在圖中酒精的刻度線(0.8)與水的刻度線(1.0)之間的距離為 0.8cm。

⑶若圖丙中水的刻度線(1.0)與玻璃容器底之間的距離為4cm，則在圖中酒精的刻度線(0.8)與水的刻度線(1.0)之間的距離為 1cm。

Answer 1

⑴體積；質(zhì)量；有；無(wú)；均勻；不均勻 ⑵0.8 ⑶1

詳解：⑴小聰?shù)拿芏瘸樱盒÷數(shù)拿芏瘸涌偸亲専�杯裝滿液體，保持液體的體積不變，如甲圖，當(dāng)燒杯中沒(méi)有倒入液體時(shí)，OA•G₀=OB•G，如乙圖，當(dāng)燒杯中倒?jié)M液體，杠桿平衡時(shí)，OA(G₀+ρ_液gV)=(OB+L)G，所以，OA•ρ_液gV=L•G，其中OA、G、g、V都不變，ρ_液跟L的比值是定值，所以ρ_液跟L成正比，所以小聰?shù)拿芏瘸涌潭仁蔷鶆虻�；小聰�(shù)拿芏瘸幼専�杯中沒(méi)有液體，杠桿平衡時(shí)，把秤砣的位置定為零刻度；

小明的密度秤：小明的密度秤總是不改變秤砣的位置，保持裝入的水和酒精的質(zhì)量不變，m_水=m_酒，ρ_水V_水=ρ_酒V_酒，ρ_水Sh_水=ρ_酒Sh_酒，液體的高度和該液體的密度成反比，刻度是不均勻的。所以，小明的密度秤沒(méi)有確定零刻度的位置。

⑵設(shè)秤砣的重力為G，秤盤和燒杯的總重為G₀(如甲圖所示)，當(dāng)燒杯中沒(méi)有倒入液體時(shí)，OA•G₀=OB•G①(如乙圖所示)，當(dāng)燒杯中倒?jié)M水，杠桿平衡時(shí)，OA•(G₀+ρ_水gV)=(OB+4cm)G②；OA(G₀+ρ_酒gV)=(OB+L’)G③；由①②③得L’=3.2cm，∴0.8刻度和1.0刻度之間相距4cm-3.2cm=0.8cm；⑶當(dāng)右端的秤砣的位置不變時(shí)，倒入前后兩次倒入水和倒入酒精的質(zhì)量是相同的，所以，m_水=m_酒，ρ_水V_水=ρ_酒V_酒，ρ_水S×4×10^-2m=ρ_酒Sh_酒，∴h_酒=5cm，∴0.8刻度與1.0刻度距離為5cm-4cm=1cm。