第九章 压强和浮力跨学科实践---设计制作简易密度计----2024-2025学年苏科版物理八年级下学期

第九章 压强和浮力 跨学科实践 设计制作简易密度计 【基础训练】 1.如图，将均匀细木杆的一端缠绕一些铜丝，铜丝端浸没入液体中后，木杆就可以竖直漂浮，从而制成一支简易密度计，把它放在水中，液面到木杆下端的距离为L1；把它放到盐水中，液面到木杆下端的距离为L2，以下说法正确的有（　　） A．密度计在两种液体中所受浮力不相等 B．L1＞L2 C．密度计在盐水中所受的浮力大一些 D．L1＜L2 2.某同学自制的简易密度计如图所示，它是用木棒的一端缠绕铜丝做成的．将其放入不同的液体中，会呈竖直漂浮状态，下列说法错误的是： A．木棒漂浮在水面上，静止时密度计的重力等于水对其的浮力 B．木棒浸入液体的体积越大，说明该液体密度越小 C．读数需用手扶住密度计 D．木棒越细，测量误差越小 3.将适量的橡皮泥粘在铅笔的一端（能使铅笔竖直浮在液体中），这就制成了一个很有用的简易密度计。将它分别置于甲、乙两杯液体中，静止时的情景如图所示。下列说法正确的是（　　） A．该简易密度计在甲杯液体中受到的浮力较大 B．该简易密度计在乙杯液体中受到的浮力较大 C．乙杯液体的密度较大 D．甲杯液体的密度较大 4.如图所示，利用一根吸管制作一个简易密度计。通过正确计算，在吸管上标出对应的刻度线，便制成了一个简易的吸管密度计。下列四种刻度的标示合理的是（　　） A．B．C．D． 5.如图所示为一种自制简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，用它来测量液体密度时，该密度计　 　在被测液体中（选填“悬浮”、“漂浮”或“下沉”）。将其分别放入装有液体，密度的关系为　 　。若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2，则m1　 　m2．（选填“＜”、“＝”或“＞”） 6.小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,应 （增加/减少）吸管中铁丝质量.改进后,用它分别用它测量水和盐水的密度时,吸管浸入液体的深度分别为h1和h2,则h1 h2，用它测量可乐密度时,吸管上“沾”上许多小气泡,测得的密度 偏 。 7.利用一根吸管制作一个简易密度计。 （1）当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　 　（越长/越短/不变），受到的浮力大小　 　（变大/变小/不变）。 （2）通过正确计算，在吸管上标出对应的刻度线，便制成了一个简易的吸管密度计 （如图），为了使测量结果更准确，如何使简易密度计上两条刻度线（如0.9、1.0）之间的距离大一些？写出一种方法　 　。 【能力提升】 8.小华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，制成简易“密度计”，如图所示，现使吸管竖直漂浮在相同烧杯内深度相等的不同液体中，测量出液面到吸管下端的深度为h，则下列表示吸管所受的浮力大小F、液体的密度ρ、液体对杯底的压强p和烧杯对桌面的压强p′与深度h关系的图象中，可能正确的是（　　） A．B．C．D． 9.同一密度计分别放在甲、乙、丙三种不同液体中，三容器中液面高度相同，情况如图所示，关于三种液体的密度，密度计在三种液体中受到的浮力，容器底部受到的压强，下列说法中正确的是（　　） A.ρ甲＞ρ乙＞ρ丙；F甲＞F乙＞F丙；P甲＞P乙＞P丙 B.ρ甲＞ρ乙＞ρ丙；F甲＝F乙＝F丙；P甲＞P乙＞P丙 C.ρ甲＜ρ乙＜ρ丙；F甲＜F乙＜F丙；P甲＜P乙＜P丙 D．ρ甲＜ρ丙＜ρ乙；F甲＝F乙＝F丙；P甲＜P丙＜P乙 10.小明按“综合实践活动”的要求制作简易密度计，将吸管放到水中的情景如图（a）所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图（b）所示，则ρ液　 　ρ水（＝/＞/＜），小明根据图（a）在吸管上标出水面的位置为1.0刻度线（单位g/cm3，下同），1.1刻线在1.0刻线的　 　（上/下）方，小明测量豆油密度时出现了图（c）所示的情形，在不更换豆油的情况下，你认为可以进行怎样的尝试：　 　。 11.小张同学在家中利用如图甲所示的吸管，细沙、蜡等材料自制了一个简易密度计用它来测定液体的密度。 （1）如图甲所示，小张同学测得吸管的总长度L＝　 　cm，小张将制作好的密度计放入水中出现如图乙所示的问题，他应该　 　（选填“往吸管内加入细沙”或“往烧杯中加水”）。 （2）将做好的密度计放入水和另一种液体中如图丙和图丁，h1＝0.6L，h2＝0.5L，两次密度计所受的浮力F丙　 　F丁，该液体的密度ρ液2＝　 　g/cm3（ρ水＝1.0×103kg/m3）。 （3）若将密度计放入密度为ρ液3＝1.2×103kg/m3的液体中，密度计露出液面的长度为h3，则　 　 1（选填“＞”“＝”或“＜”）。 12.课外实验小组的同学为对津河水质进行监测，他们找来了一根长1.2m粗细均匀的木条，在其底端嵌入适量重物（重物体积忽略不计），使其能直立漂浮在水中，做好相应的标记后就做成一个简易的密度计，该简易密度计的总质量为0.5kg．取g＝10N/kg。 （1）先将该木条放入足够深的清水中，测得木条露出水面0.2m，在水面处画上白线，请计算此时木条受到的浮力。 （2）请通过计算说明应在木条的什么位置上标出表示污水密度达到1.05×103kg/m3红线，以监测水密度是否超标。 【拓展提优】 13．如图所示，某同学把细沙放到一支细试管里制成一个简易密度计，沙与试管的总重为1N，这个密度计的测量范围为1×103kg/m3至2×103kg/m3，刻度线部分的长度ab为10cm，求这个密度计上分别写有1.2g/cm3和1.4g/cm3的两条刻度线之间的距离为　多少厘米？ 参考答案 1. B2. C3. C4. C5.漂浮；ρ甲＜ρ乙；＝6.增加；大于；偏大 7.（1）越长；不变；（2）用更细的吸管 解析：（1）密度计是漂浮，浮力等于重力，浮力不变；液体的密度越大，密度计浸入液体中的体积越小，即越往上浮，则露出液面部分的长度越长；（2）为了使测量结果更准确，使密度计上两条刻度线（如0.9、1.0）之间的距离大一些，由△V＝Sh可知，所以使h变大，应减小S即可，具体做法是：用更细的吸管。 8. B9. D 解析：密度计在甲、乙、丙三种不同液体中都处于漂浮状态，受到的浮力都等于自身的重力，由于重力不变，所以密度计在液体中受到的浮力相等，即：F甲＝F乙＝F丙。由图示可知：V排甲＞V排丙＞V排乙。 根据阿基米德原理得：ρ液＝，∴ρ甲＜ρ丙＜ρ乙； ∵三容器中液面高度相同，∴根据液体压强的特点可知，p甲＜p丙＜p乙。故选：D。 10.（1）＞；（2）下；（3）换用一个能漂浮在油中的密度计；或者再向容器中加油或者将容器换成直径细些的 解析：（1）由于吸管在（a）、（b）图中均漂浮，所以F浮＝G，则在水和另一种液体中受到的浮力相等，所以F浮＝ρgV排，V排a＞V排b，所以ρ水＜ρ液。 （2）设吸管的底面积为S，根据物体浮沉条件可知， F浮水＝F浮液，即ρ水gSH＝ρ液gSh，h＝。 据此可知，将上端刻度与下端刻度进行比较，得到刻度线的两个特点是：上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密；即1.1刻线是在1.0刻线的下方。（3）图（c）所示的情形，说明密度计的重力过大，要使密度计漂浮在液体中不能沉底，因此，可以尝试：换用一个能漂浮在油中的密度计，或者再向容器中加油或者将容器换成直径细些的，以提高油的深度。 11.（1）8.00；往吸管内加入细沙；（2）＝；0.8；（3）＞ 解析：（1）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，吸管的长度为8.00cm；为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中，吸管下端塞入一些细沙作为配重，这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中；若它放入液体中后不能竖直漂浮，则可以往吸管内再加入细沙；（2）由于吸管在丙、丁图中均漂浮，所以F浮＝G，则在水和另一种液体中受到的浮力相等，即F丙＝F丁，因为F浮＝ρgV排，设吸管的底面积为S，根据物体浮沉条件可知， F浮水＝F浮夜2，即ρ水gS（L﹣h1）＝ρ液2gS（L﹣h2）， ρ液2＝＝＝×ρ水＝×1.0×103kg/m3＝0.8×103kg/m3＝0.8g/cm3； （3）因为F浮水＝F浮夜2＝F浮夜3，即ρ水gS（L﹣h1）＝ρ液3gS（L﹣h3）， 即L﹣h3＝＝＝L， 所以h3＝L，所以＝＝1.5＞1。 12.（1）5N；（2）在距离木条上端0.25m的位置画上表示污水密度达到1.05×103kg/m3时的红线 解析：（1）∵木条漂浮，∴木条受到的浮力： F浮＝G木＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N。 （2）∵该木条密度计漂浮， ∴在清水中受到的浮力F浮等于在污水中受到的浮力F浮′，即：ρ水gsh水＝ρ污gsh污， h污＝＝＝0.95m，露出水面长度：L＝1.2m﹣0.95m＝0.25m， 在距离木条上端0.25m的位置画上表示污水密度达到1.05×103kg/m3时的红线，以监测湖水密度是否超标。 13． 2.4 解析：沙与试管的总质量m＝＝＝0.1kg＝100g，在1g/cm3的液体中V排1＝＝＝100cm3，同理，在2g/cm3的液体中V排2＝50cm3， 设2g/cm3的刻度线到试管底部的距离为h1， ∵S＝∴＝，解之得：h1＝10cm，∴S＝＝＝5cm2，在1.2g/cm3的液体中V排3＝＝cm3，在1.4g/cm3的液体中V排4＝＝cm3，1.2g/cm3的刻度线到试管底部的距离h2＝＝cm， 1.4g/cm3的刻度线到试管底部的距离h3＝＝cm，∴两刻度线之间的距离△h＝cm﹣cm＝cm≈2.4cm。 学科网（北京）股份有限公司 $$