Question

【題目】小華同學學以致用，利用所學的知識用一根吸管制作一個簡易密度計，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，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豎直漂浮在液體中。

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

（2）小華這根吸管豎直漂浮在不同液體中時，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度_____（選填“越長”、“越短”或“不變”）。

（3）小華想，如果在吸管上標相應的密度刻度，就能直接顯示所測液體密度的大小。于是她決定對吸管進行刻度的標定，在標定刻度前，她先測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的表達式為________（用ρ水、ρ液、L表示）根據h表達式即可對不同液體的密度在吸管上進行標定，刻度的標示合理的是_____。(填圖中的字母）

（4）為了使測量結果更準確，要使簡易密度計上兩條刻度線（如圖A、B、C、D）之間的距離大一些，可適當_____（選填“增大”或“減小”）銅絲的質量，或者可以__________。

Answer 1

【答案】3 不變 越長 h=L C 增大 用更細的吸管

【解析】

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

(2)[2]吸管豎直漂浮在不同液體中時，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浸入液體中的體積越小，即越往上浮，則露出液面部分的長度越長；

(3)[4]因為密度計是漂浮在液體中，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，所以刻度分布不均勻。且密度計的刻度由上至下數值逐漸增大；則密度的變大時h變化越小，故C符合題意；

(4)[6] [7]因為F浮液=G，即ρ液gSh=G，則ΔV=Sh，使簡易密度計上兩條刻度線之間的距離大一些，可以使ΔV變大或使h變大，具體做法是：可適當增大銅絲的質量或用更細的吸管。