内容正文:
人教版8年级(下)物理第十章:10.3《跨学科实践:制作微型密度计》
一、基础知识复习:密度计
原理:利用 来进行工作。
刻度:刻度线从上到下,对应的 。
知识提升:
1.在一段细木棍的一端缠绕几圈铁丝,使它能直立浮在水中,并有一段露出水面。如果用剪刀将露出水面的部分剪去,则剩下的部分将( )
A.下沉到水底 B.下沉,但悬浮在水中
C.上浮 D.不下沉也不上浮,断面仍与水面相齐
2.在“自制密度计”的综合实践活动中,小明按照教材的要求制作了简易密度计,取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口(如图所示)。为了给密度计标上刻度,他进行了如下操作:
a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm3;
b.将其放入密度0.9g/cm3植物油中,用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3;
c.接着他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3,将整个饮料吸管均匀标上刻度;
针对他的实验步骤,下列说法正确的是( )
A.小明制作的密度计,刻度 0.9 应该在 B 点
B.若所测的盐水的实际密度为 1.1g/cm3 ,则实际液面处在此密度计 B 点的上方
C.若所测的酒精的实际密度为 0.8g/cm3 ,则实际液面处在此密度计 0.8g/cm3刻度线的下方
D.在实验步骤 c 中,小明这样均匀标示刻度是正确的
3.密度计是测量______的工具,它的工作原理是______条件的应用.如图所示,有一支密度计先后放在A.B两种液体中,静止时,如图所示,由此可以判断,密度计在A液体中所受的浮力______在B液体中所受的浮力,A液体的密度______B液体的密度(填“>”.“<”或“=”).阅读短文,回答问题
4.阅读题:简易密度计
小明发现鸡蛋放在清水里会沉底,向水中加一定量的食盐后,鸡蛋会上浮.直到漂浮,且食盐水的密度越大,鸡蛋漂浮时排开液体的体积越小.
小明取一根长约30cm的饮料吸管,将一些铁丝从吸管的下端塞入作为配重,并用石蜡将吸管的下端封起来,让这根吸管竖直漂浮在水中,在吸管上标出水面位置,用刻度尺测量出该位置到吸管下端距离为12cm,再让这根吸管竖直漂浮在酒精和盐水中,并分别测出浸入的深度,在吸管上标出对应位置,这样一支简易密度计制成了.(酒精的密度为0.8×103kg/m3,盐水密度1.2×103kg/m3)
(1)吸管竖直漂浮在水中,根据原理,所受浮力重力.
(2)该简易密度计竖直漂浮在酒精和盐水中浸入的深度分别是cm,cm.
(3)通过计算,密度计所标盐水刻度位置在水面刻度位置的 (上、下)方,所标液体密度刻度(均匀、不均匀).上面刻度比下面刻度 (疏、密).
(4)小明想使密度计上两条刻度线之间的距离大一些,应 .
5.小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计.
(1)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入金属丝并用石蜡封口,放入水中,吸管竖直漂浮在水面上,吸管所受浮力为F浮1.如图所示,小明感觉吸管浸入水中的长度偏大,在不改变吸管的前提下,他应 (填具体操作),再次将吸管放入水中,吸管仍竖直漂浮在水面上,此时吸管浸入水中的长度为H,吸管所受浮力为F浮2.则F浮1 F浮2 (选填“=”、“>”或“<”).
(2)再将此吸管放入另一液体中,测得此时吸管浸入液体中的长度为h,此时吸管所受浮力为F浮3.则F浮3 F浮2 (选填“=”、“>”或“<”),液体密度的表达式为ρ液= .(用“ρ水”、“H”和“h”来表达)
(3)小明在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,下同),紧接着标出了其他刻度线.结果发现,0.9刻线是在1.0刻线的 (上/下)方.
6.阅读了教材上“自制密度计”的课外小实验后,小叶和小王决定进行以下尝试:
(1)两人选择了一个由某种特殊材料制成的条形长方体A来制作密度计.小王测得A
的质量为12g,当它漂浮在不同液面上时,所受到的浮力为______N.
(2)小叶查阅了相关资料,在得知该材料的密度后,作出了图甲所示的ρ-V图像,
据图像可以找到关于A的一些信息.两人发现A的质量可以在ρ-V图中用阴影部分面积
表示出来,请你在图中用斜线画出这一阴影部分.
(3)小王想用理论推导的方法,在A上标注出各种密度值.他选择首先标注水的密
度,在测量出A的长度为20cm后,作出了如图乙所示的示意图.经过计算,他确定出水
面位置应该在距A上表面h=______cm处,并作了标(ρ水=1.0×103kg/m3)
(4)为验证结果,两人将A放入足够多的水中,发现它不容易竖直漂浮.小叶在A的
下端密绕了适量的金属丝(金属丝体积可忽略不计),制成了“密度计”B.小王提醒他,
如果这样,B的刻度应该与A不同.为了重新标注,他们应该测量的一个物理量是
______.
((5))按照上述方法,两人在B上标注出了水、酒精、汽油等液体对应的刻度值,
酒精对应的刻度值应该标注在水的______方;(选填“上”或“下”)这样一个简易的密
度计就制作成了.
7.小明利用吸管、细铜丝、石蜡等材料自制密度计。
(1)小明将自制的密度计放入水中,发现密度计不能直立漂浮,其原因可能是
_______ 。密度计在水中和在待测液体中所受浮力________。改进后小
明用刻度尺测出密度计的长度为L,然后将密度计放入水中,测出密度计露出水面的高度为h1;小明将该密度计放入待测液体中,密度计露出该液体表面的高度为h2,如图所示。已知水的密度为ρ水,利用测量的物理量和ρ水计算待测液体的密度,请写出
待测液体密度的表达式:ρ=__________。
(2)小军也用吸管制作了一根密度计,他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,为此同学们提出了如下改进方案,其中可行的是 。
A.换大的容器盛放液体做实验 B.换细的吸管制作密度计
C.换稍长的吸管制作密度计 D.适当减小密度计的配重
8.在综合实践活动中,小红制作了简易密度计,如图甲和乙所示。她利用一根饮料吸管,在其下端加适当的配重并用石蜡封口,再将此进行技术处理过的饮料吸管置于被测
液体中进行液体密度测量实验。
(1) 根据上述信息和实际操作的体验,在吸管的下端塞入适量金属丝作为配重,其目
的是使吸管能______在液体中。
(2)将吸管放到水中的情景如图甲所示,测得浸入水中的长度为H;当放到另一液体
中的情景如图乙所示,浸入液体中的长度为h。请用H、h及水的密度ρ水表示被测液体的
密度ρ液,即ρ液= 。
(3)若图丙中画出的是吸管漂浮在水面时所处的水面位置,酒精的密度比水的密度小,则吸管漂浮在酒精液面上时,酒精液面所处的位置在ρ水刻度线的______方(选填“上”或“下”)。
(4)小红根据液体密度ρ与浸入液体中的长度h的对应关系作出ρ-h图像,如图丁所示。据此分析,这种简易密度计的刻度线分布是不均匀的,且密度值越大,相邻刻度线之间的距离越______(选填“大”或“小”)。
(5)如果用更细一点的饮料吸管制作密度计,则测量结果误差将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
1. C
2. B
3. 液体密度;物体浮沉;=;>.
4. (1)二力平衡;等于(2)15;10(3)下;不均匀;疏(4)增加密度计配重
5. (1)减少塞入的金属丝的质量;>;(2)=;;(3)上.
6. 0.12;8;B的质量(或重力);上
7. (1).密度计重心较高;相等;(2).B
8.(1)竖直漂浮(2)Hρ水/h(3)上(4)小(5)减小
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