内容正文:
第4节 跨学科实践:制作微型密度计
1.在校园科技活动中,小明利用家里的吸管和细铜丝自制一支密度计,将密度计放入水中,在密度计上标出水面的位置A,再将密度计放入酱油中,密度计仍可漂浮,在密度计上标出液面的位置B(未画出)。将密度计看成一个圆柱体,下列说法正确的是(ρ水<ρ酱油)( )
A.该密度计在水中静止时,所受的浮力小于自身的重力
B.该密度计在水中所受的浮力大于在酱油中所受的浮力
C.B标记应在A的上方
D.为了使自制的密度计更精确,应选更细的吸管制作
D
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2.某兴趣小组制作了一个微型密度计,在圆木棒的一端缠绕一些铜丝,将其放入不同的液体中,它会竖直立在液体中,已知圆木棒的横截面积为0.5 cm2,g取10 N/kg。
(1)小组同学用天平测出了密度计的质量为10 g,将密度计放入水中并处于漂浮状态,如图甲所示,在木棒上用记号笔标出水面的位置,这就是水的密度刻度“1 g/cm3”,此时密度计受到的浮力为 N,它在水面以下的体积为 cm3。
(2)假设该密度计漂浮于密度为0.8 g/cm3的某液体中,密度计在该液体液面以下的体积为 cm3,在距离“1 g/cm3”刻度线 cm的位置标刻“0.8 g/cm3”的刻度线。
(3)用同样的方法可以标刻其他刻度,如图乙所示,微型密度计的刻度(单位:g/cm3)标刻正确的是 (填选项字母)。
0.1
10
12.5
5
B
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3.实验小组制作简易密度计:在吸管的一端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的两端封闭起来。
(1)如图甲所示,这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度越 (选填“长”或“短”)。
(2)如图乙所示的是设计好的密度计的一部分,其刻度线由A至C,量程是1~1.6 g/cm3。若把这个密度计放入某种液体中,液面位置恰好在AC的中点B,则这种液体的密度________ (选填“大于”“小于”或“等于”)1.3 g/cm3。
(3)若只增加配重,该密度计C处对应的刻度值将变 ;在配重不变的情况下,选用细的吸管,测量误差将会 (选填“大”或“小”)一些。
长
小于
大
小
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4.创新小组利用量程为0~5 N,分度值为0.2 N的弹簧测力计自制简易“浸没式液体密度计”(ρ水=1.0×103 kg/m3),过程如下:
(1)如图甲,将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,测力计示数为4 N。
(2)如图乙,将小球浸没在水中,弹簧测力计示数为3 N。
(3)如图丙,将小球浸没在某未知液体中,弹簧测力计示数为2.8 N,则丙中未知液体密度为 g/cm3。该密度计最大测量值为 g/cm3,分度值为 g/cm3。
1.2
4
0.2
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5.某科技小组利用小试管、金属螺母和细线制作一个和课本“跨学科实践”中不一样的简易密度计。
(1)取一根粗细均匀的小试管,在其下端用透明胶带固定一段细线,细线下面悬挂一个金属螺母,螺母的作用是使试管能 在液体中(忽略螺母受到的浮力作用)。
(2)将密度计放到水中如图甲所示,测得小试管露出水面的长度为h1=3 cm;放到另一液体中如图乙所示,露出的长度为h,则ρ液 ρ水。
(3)小组同学根据图甲在和液面交界处的小试管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,下同),再通过多次实验,又标出了0.8、0.9、1.1的刻度线(图中未画出)。结果发现,1.1刻度线是在1.0刻度线的 方,自下而上相邻两个刻度线的间距是越来越 的。
竖直漂浮
>
下
大
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(4)小组同学发现此密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用它测量液体密度时误差较大,为此可以采用的改进方案是 __________________________________(写出一种合理方案即可)。
(5)若密度计在酒精(ρ酒精=0.8 g/cm3)中静止时,露出液面的高度为h2=2 cm;密度计在硫酸铜溶液中静止时,露出液面的高度为h3=3.8 cm。则此硫酸铜溶液的密度为____________g/cm3。
换稍细的试管制作密度计
1.25
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