Question

（7分）小明按照教材中“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，在其下端塞人適量金屬絲并用石蠟封口．塞入金屬絲的目的是使吸管

能 在液體中．

（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 ρ水（=/＞/＜），h與ρ水、ρ液，及H的關系式是h= ．

（3）小明根據圖（a）在吸管上標出1.0刻度線（單位g/cm3，下同），再利用上述關系式進行計算，標出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度線（圖中未畫出）．結果發現，1.1刻線是在1.0刻線的 （上/下）方，相鄰刻線的間距 （均勻/不均勻）．

（4）為檢驗刻度誤差，小明取來食油，先用天平和量筒測量其密度，然后再用這個密度計測量．但操作時卻出現子圖（c）所示的情形，這讓他很掃興．難道實驗就此終止了嗎，根據經驗或思考，在不更換食油的情況下，你認為可以進行怎樣的嘗試： ．

 

Answer 1

（1）漂浮；（2）＞； h=．；（3）上；不均勻；（4）少塞入一些金屬絲．

【解析】

試題分析：（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，這樣做目的是讓密度計豎直漂浮在液體中；

（2）吸管在（a）、（b）圖中均漂浮，F浮=G，所以在水和另一種液體中密度計受到的浮力相等，從圖中可以看出V排a＞V排b，由F浮=ρgV排，可得， 故：ρ水＜ρ液．

設吸管的底面積為S，根據物體浮沉條件可知，F浮=ρgV排=ρgSh，F浮水=F浮夜，即ρ水gSH=ρ液gSh，所以h=．

（3）吸管在（a）、（b）圖中均漂浮，F浮=G，所以在水和另一種液體中密度計受到的浮力相等，由F浮=ρgV排，可知液體密度越大，密度計排開液體的體積越小，所以密度計上端刻度小、下端刻度大，即1.1刻線是在1.0刻線的 上方；h與ρ水、ρ液，及H的關系式是h=，由于不同液體不同，所以相鄰刻線的間距不均勻．

（4）圖（c）所示的情形，說明密度計的重力過大，應該使密度計漂浮在液體中，不能沉底，因此在不更換食油的情況下，可以少塞入一些金屬絲．

考點： 浮力的應用