Question

【題目】【2016·北海卷】動腦學物理，越學越聰明．小武同學看到商販將水量浸泡在某種紅色液體中，他悄悄地取些樣品測量其密度，如圖所示，步驟如下：

（1）用一根兩端開口的玻璃管，將其一端扎上橡皮薄膜；

（2）將玻璃管扎有薄膜的一端逐漸放入裝有水的容器中適當位置，并用鐵架臺和試管夾固定；

（3）往玻璃管內緩慢地加入樣品直到薄膜變平為止；

（4）對相關的物理量進行測量并計算樣品的密度．

根據上述實驗，請你回答下列問題：

①圖中刻度尺的分度值為 cm；玻璃管放入水中，沒倒入樣品前橡皮膜向 （選填“上”或“下”）凸起；

②要測量的物理量是 ；

③樣品密度的表達式是 （用ρ水和所測物理量的符號表示）；④計算樣品的密度ρ= kg/m3；

⑤若讀取樣品液面所對的刻度值時沒有觀察液面的最凹處，將導致計算的樣品密度比實際值偏 ．

Answer 1

【答案】①1；上；②樣品的深度；③ρ=h水ρ水/h樣；0．8×103；④小

【解析】

①由圖示可知，刻度尺上一個小格代表的長度是1cm，即此刻度尺的分度值為1cm；因為橡皮膜受到水向上的壓強，故玻璃管放入水中，沒倒入樣品前橡皮膜向橡皮膜向上凸起；②往玻璃管內緩慢地加入樣品直到薄膜變平為止，此時，水對橡皮膜的向上壓強等于樣品對橡皮膜向下的壓強，根據p=ρ液gh可知，測量樣品的密度，需要測量的物理量是樣品的深度；③設樣品的深度為h樣，水的深度為h水，則有：ρgh樣=ρ水gh水，所以，樣品密度的表達式為ρ=ρ水gh水/gh樣=h水ρ水/h樣；由圖可知，h樣=5cm=0．05m，水的深度為h水=6cm=0．06m，故樣品的密度ρ=h水ρ水/h樣=（0．05m/0．06m）×1．0×103kg/m3≈0．8×103kg/m3；④若讀取樣品液面所對的刻度值時沒有觀察液面的最凹處，會導致樣品的深度偏高，根據ρh水ρ水/h樣可知，將導致計算的樣品密度比實際值偏小。