第十章 压强和浮力－综合实践活动 制作简易的密度计素养训练 --2023-2024学年苏科版物理八年级下学期

第十章 压强和浮力 综合实践活动 制作简易的密度计 素养训练 [2023·株洲]取一根木棒，在它的一端缠绕一些铜丝就做成了一个简易密度计，将其分别放入甲、乙两个盛有不同液体的烧杯中，它竖直立在液体中的漂浮情况如图所示． 1 2 设密度计在甲、乙两个烧杯中所受的浮力分别为F甲和F乙，两个烧杯中液体的密度分别为ρ甲和ρ乙，则(　　) A．F甲＞F乙 B．F甲＜F乙 C．ρ甲＞ρ乙 D．ρ甲＜ρ乙 3 【点拨】 【答案】D 同一个密度计在甲、乙液体中都漂浮，则F甲＝F乙＝G，即密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G，故A、B错误；由图知密度计排开液体的体积V排甲＞V排乙，又F浮＝ρ液V排g，则ρ甲＜ρ乙，故C错误，D正确． 利用塑料笔芯自制密度计，同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用_______．将所选笔芯放入水中，它能________漂浮在水中，在笔芯上标出水面的位置A；将笔芯放入酒精中，仍可漂浮，标出液面的位置B，如图所示． 旧笔芯 2 竖直 该笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小________．已知水的密度ρ1＝1.0 g/cm3，酒精的密度ρ2＝0.8 g/cm3，若笔芯漂浮在密度为ρ3＝0.9 g/cm3的液体中，则液面对应的位置可能是________(填“C”或“D”)． 相等 D 【点拨】 所以密度计刻度分布是不均匀的，液体的密度值越大，相邻刻度线之间的距离越小，所以笔芯漂浮在密度为ρ3＝0.9 g/cm3的液体中，液面对应的位置可能是D. 综合实践活动课上，小明用一根长约20 cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计．  制作时，小明先将吸管两端剪平，铁丝密 绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该 端口堵住密封；接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态(图甲)，用笔在吸管上标记此时水面位置O； 3 取出吸管，量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8 g/cm3、0.9 g/cm3、1.0 g/cm3、1.1 g/cm3的位置并标上密度值．  使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度． (1)O位置处的刻度值为________g/cm3. 【点拨】 图甲中，吸管置于水中处于竖直漂浮状态，用笔在吸管上标记此时水面位置O，则O位置处的刻度值为水的密度值1.0 g/cm3； 1.0 (2)吸管漂浮在其他液体中时(图乙)，液面下方的深度h＝________(用ρ水、ρ液、H表示)． 【点拨】 (3)管壁上标注的4个刻度值，相邻两刻度值之间的距离________(填“相等”或“不相等”)． 【点拨】 不相等 (4)小明突发奇想，将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其他没有变化(图丙)，他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果______ (填“偏大”“偏小”或“无变化”)． 偏大 【点拨】 将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其他没有变化，再用这支密度计去测量同一液体的密度，此时排开液体的体积不变，因为吸管排开液体的体积等于排开液体的总体积减去铁丝的体积，则吸管排开液体的体积减小，会上浮一些，测得的密度值偏大，即测出的液体密度值大于实际值； (5)若增加塞入吸管中铁丝的质量，则制作的密度计精确程度将________． 【点拨】 若增加塞入吸管中铁丝的质量，密度计放入某液体中时，密度计竖直浸入液体的深度变大，O位置会上升，密度计上两条刻度线之间的距离也会变大，测量结果更准确． 提高 笔芯漂浮时，受到的浮力与重力相等，设笔管的底面积为S，则V排水＝SH，V排液＝Sh，根据阿基米德原理可知ρ水SHg＝ρ液Shg，则h＝H，h和ρ液成反比， 密度计漂浮在液体中，所受浮力等于自身的重力，则F浮水＝F浮液＝G，即ρ水gSH＝ρ液gSh＝G，可得，h＝； 因为h＝，ρ水和H已知，h和ρ液成反比，故密度计刻度不均匀，相邻两刻度值之间的距离不相等，且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大； $$