Question

9．小明按照課本中“綜合實踐活動”的要求制作簡易密度計．
（1）取一根粗細均勻的飲料吸管，在其下端塞入適量金屬絲并用石蠟封口．塞入金屬絲作為配重為了降低吸管的重心，從而讓它能夠豎直的漂浮在液面上．小明制作密度計的原理是利用了物體漂浮在液面時，浮力等于重力（大于/小于/等于）．
（2）將吸管放到水中的情景如圖（a）所示，測得浸入的長度為H；放到另一液體中的情景如圖（b）所示，浸入的長度為h，用ρ_液、ρ_水分別表示液體和水的密度，則ρ_液大于ρ_水（大于/小于/等于），h與ρ_水、ρ_液及H的關(guān)系式是h=$\frac{{ρ}_{水}H}{{ρ}_{液}}$．
（3）小明做了五次實驗，獲得的數(shù)據(jù)如下：小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在吸管上標出0.8、0.9、1.0、1.1、1.2刻度線（單位g/cm³）．結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1.1刻線是在1.0刻線的下（上/下）方，相鄰刻線的間距不均勻（均勻/不均勻）．

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
液體密度ρ/（g/cm3）	0.8	0.9	1.0	1.1	1.2
浸入的深度h/（cm）	6.3	5.6	5.0	4.5	4.2

（4）通過比較實驗2和3，不可以（可以”“不可以”）研究浮力大小與液體密度的關(guān)系，原因是沒有控制排開液體的體積相同．
（5）制作完畢后，小明發(fā)現(xiàn)1.1和1.2兩刻度線的距離較小，請?zhí)岢鲆粋�方法使兩條刻度線之間的距離大一些，使測量結(jié)果更精確．方法：換用更細的吸管或減小吸管的橫截面積或增大配重或增大金屬絲重力或多繞一些金屬絲．

Answer 1

分析 （1）因為密度計是一根兩端封閉即空心的，為了使它保持豎直的漂浮，就在其下端塞人適量金屬絲；
（2）從圖（a）和圖（b）中可以看出，吸管在水和另一種液體中，浸入的深度不同，但都漂浮，所以浮力相等，都等于自身的重力，根據(jù)公式F_浮=ρgV_排通過比較排開液體的體積大小可以比較液體密度的大小，同時可得出h與ρ_水、ρ_液，及H的關(guān)系式．
（3）根據(jù)（2）得出的結(jié)論，密度計的刻度線上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密．
（4）根據(jù)控制變量法可知研究浮力大小與液體密度的關(guān)系，應(yīng)控制物體排開液體的體積相同；
（5）為了使測量結(jié)果更準確，使簡易密度計上兩刻度線之間的距離大一些，因為△V=S△h，所以可知減小S，即可使h變大，據(jù)此設(shè)計即可．

解答 解：
（1）為了讓飲料吸管能豎直的漂浮在液體中，吸管下端塞入一些金屬絲作為配重，這樣做目的是為了降低重心，讓密度計豎直漂浮在液體中；
小明制作密度計的原理是利用了物體漂浮在液面時，浮力等于重力．
（2）由于吸管在（a）、（b）圖中均漂浮，
所以F_浮=G，
則在水和另一種液體中受到的浮力相等，
所以F_浮=ρgV_排，V_排a＞V_排b，
所以ρ_水＜ρ_液．
設(shè)吸管的底面積為S，根據(jù)物體浮沉條件可知，
F_浮水=F_浮夜，即ρ_水gSH=ρ_液gSh，
h=$\frac{{ρ}_{水}H}{{ρ}_{液}}$．
（3）根據(jù)（2）可知，將上端刻度與下端刻度進行比較，得到刻度線的兩個特點是：上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密；即1.1刻線是在1.0刻線的下方，相鄰刻線的間距不均勻．
（4）由于浮力的大小與液體的密度、物體排開液體的體積有關(guān)，則根據(jù)控制變量法可知：研究浮力大小與液體密度的關(guān)系，應(yīng)控制物體排開液體的體積相同；而實驗2和3，控制排開水的體積不相同，所以不可以研究浮力大小與液體密度的關(guān)系；
（5）由于△V=V_排1-V_排2=s△h，所以，使△h變大，應(yīng)減小S即可，即具體做法是：用更細的吸管．
故答案為：（1）等于（2）＞；$\frac{{ρ}_{水}H}{{ρ}_{液}}$；（3）下；不均勻；（4）不可以、沒用控制排開液體的體積相同；（4）換用更細的吸管或減小吸管的橫截面積或增大配重或增大金屬絲重力或多繞一些金屬絲．

點評 密度計是物體的沉浮條件的實際應(yīng)用，結(jié)合阿基米德原理和沉浮條件分析有關(guān)問題．放入不同的液體，液體密度越大，排開體積越小是此題的突破點；會根據(jù)表達式得出判斷可得是否均勻是此題關(guān)鍵．