Question

【題目】小華同學(xué)學(xué)以致用，利用所學(xué)的知識(shí)用一根吸管制作一個(gè)簡(jiǎn)易密度計(jì)，如圖所示：

A． B． C． D．

為了讓飲料吸管能豎直的漂浮在液體中，應(yīng)在吸管的下端塞入一些銅絲作為配重，并用石蠟將吸管的下端封閉起來(lái)，將它放入液體中后不能豎直漂浮。小華想了想，于是吸管下端塞入一些小鋼珠作為配重，這樣做目的是讓密度計(jì)豎直漂浮在液體中。

（1）如果密度計(jì)漂浮在20立方厘米的水中時(shí)受到浮力是3N，則密度計(jì)重力為_______N。

（2）小華這根吸管豎直漂浮在不同液體中時(shí)，受到的浮力大小_____（填“改變”或“不變”）；液體的密度越大，它露出液面部分的長(zhǎng)度_____（選填“越長(zhǎng)”、“越短”或“不變”）。

（3）小華想，如果在吸管上標(biāo)相應(yīng)的密度刻度，就能直接顯示所測(cè)液體密度的大小。于是她決定對(duì)吸管進(jìn)行刻度的標(biāo)定，在標(biāo)定刻度前，她先測(cè)出吸管在水中漂浮入水中的深度L。若漂浮在密度為ρ液的液體中，浸入的深度為h，吸管底面積為S，可推出h的表達(dá)式為________（用ρ水、ρ液、L表示）根據(jù)h表達(dá)式即可對(duì)不同液體的密度在吸管上進(jìn)行標(biāo)定，刻度的標(biāo)示合理的是_____。(填圖中的字母）

（4）為了使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確，要使簡(jiǎn)易密度計(jì)上兩條刻度線(xiàn)（如圖A、B、C、D）之間的距離大一些，可適當(dāng)_____（選填“增大”或“減小”）銅絲的質(zhì)量，或者可以__________。

Answer 1

【答案】3 不變 越長(zhǎng) h=L C 增大 用更細(xì)的吸管

【解析】

(1)[1]密度計(jì)在液體中處于漂浮狀態(tài)，浮力等于重力，密度計(jì)的重力G=F浮=3N；

(2)[2]吸管豎直漂浮在不同液體中時(shí)，浮力等于重力，吸管的重力不變，受到的浮力大小不變；

[3]密度計(jì)是漂浮在液體中，所受浮力等于本身的重力，保持不變，如果液體的密度越大，由阿基米德原理可知密度計(jì)浸入液體中的體積越小，即越往上浮，則露出液面部分的長(zhǎng)度越長(zhǎng)；

(3)[4]因?yàn)槊芏扔?jì)是漂浮在液體中，所受浮力等于本身的重力，則

F浮水=F浮液=G，

ρ水gSL=ρ液gSh=G，

h=L

[5]由h=L可知h和ρ液是反比例函數(shù)，所以刻度分布不均勻。且密度計(jì)的刻度由上至下數(shù)值逐漸增大；則密度的變大時(shí)h變化越小，故C符合題意；

(4)[6] [7]因?yàn)?/span>F浮液=G，即ρ液gSh=G，則ΔV=Sh，使簡(jiǎn)易密度計(jì)上兩條刻度線(xiàn)之間的距離大一些，可以使ΔV變大或使h變大，具體做法是：可適當(dāng)增大銅絲的質(zhì)量或用更細(xì)的吸管。