内容正文:
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【项目提出】
常用密度计的体积较大,很难放入小瓶测量液体的密度。如果能设计和制作一个微型密度计,就能方便、快速地测量液体的密度。
【项目分析】
(1)了解密度计的工作原理。
(2)设计并制作微型密度计。
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【项目实施】
(1)了解密度计的工作原理
密度计是测量液体密度的仪器,它是利用物体的__________条件工作的。
密度计所受的浮力等于它所受的__________,浮力的大小决定了排开待测
液体的__________。液体的密度越大,它排开液体的体积越________,密度
计的位置也就越________(选填“高”或“低”)。
浮沉
重力
体积
小
高
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(2)制作微型密度计
①选择材料:一根长约8 cm的圆柱状饮料吸管、一个小泡沫塑料球、一段细铜丝、石蜡和水等。
②实验步骤:
A.把圆柱状饮料吸管放入水中,发现吸管无法竖直漂浮在水面;
B.在吸管的下端缠上适量细铜丝作为配重,中部套一个小泡沫塑料球作为浮子,放入水中浮子浸没,吸管能竖直漂浮在水面,初步做成一个密度计,如图1所示。
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C.把密度计放入水中,把水面对应的位置标为水的密度,然后将其放入密度不同的液体中,在密度计上标出不同密度。
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【展示交流】
(1)制作过程中,将一些细铜丝密绕在吸管一端作为配重,这是为了降低吸管
的__________,将其放入水中时,密度计不能直立,应__________细铜丝的
质量。
(2)这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它浸入液体的长
度越________,受到的浮力__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)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,图2中刻度的标示合理的是_______。
重心
增大
小
不变
B
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(4)若用自制密度计测量液体密度时,密度计接触到容器底并对底有压力,
此时测得液体的密度值__________(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值,
应做的调整是______________________(写出一种方法即可)。
(5)在标记刻度过程中,发现相邻两刻度线之间的距离较小,为提高测量精
度,请你提出一种改进方案:____________________。
大于
减小细铜丝的质量
换用更细的吸管
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【针对练习】
1.如图所示,某同学利用下端封口的塑料吸管、粗铁丝和泡沫球制作了一支微型密度计。关于该密度计,下列说法正确的是( )
A.密度计的下端增加配重是为了增加密度计的重力
B.该密度计的刻度由上至下密度值逐渐增大
C.标度杆上的刻度值均匀分布
D.更换质量相同但更粗的吸管,可以提高密度计的精度
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2.为了判断消毒酒精是否合格,洛洛在跨学科实践课上制作了一个微型密度计。她将自制的微型密度计分别放入水中和标准消毒酒精中如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.制作微型密度计时可以用比较细的铝棒来作为标度杆
B.为使密度计竖直漂浮,作为配重的铜丝缠绕越多越好
C.浮子可增大浮力,使标度杆露出液面部分的长度更长
D.微型密度计在水中所受浮力大于其在酒精中所受浮力
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3.(2025·济南改编)如图为用细沙和平底矿泉水瓶(已裁掉瓶口部分)制作的两个简易密度计。甲、乙两密度计的质量相同,甲密度计的横截面积大于乙密度计的横截面积,a、b、c为刻度线,a刻度线与c刻度线到瓶底的距离相等。下列说法错误的是( )
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A.甲密度计漂浮在液体中时,它受到的浮力大小等于它受到的重力大小
B.甲密度计a刻度线处表示的液体密度大于b刻度线处表示的液体密度
C.两密度计漂浮在同种液体中时,甲密度计排开液体的体积大于乙密度计排开液体的体积
D.甲密度计a刻度线处表示的液体密度小于乙密度计c刻度线处表示的液体密度
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4.(2025·泸州)实践出真知。“九章”社团的同学们利用所学知识进行跨学科实践——自制密度计。
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(1)他们用铁钉插入粗细均匀、横截面积为0.2 cm2的吸管并密封,制作了
第一代密度计。使用铁钉的目的是使密度计重心降低、在液体中竖直
__________。测试时将其放入密度为1.0 g/cm3的清水中,测得它的吃水深度
为10.5 cm;取出再放入盐水中,测得它的吃水深度为10.0 cm,则盐水的密度
为_________g/cm3。发现两次吃水深度相差很小,同学们猜想可能是吸管
横截面积太小的缘故。
漂浮
1.05
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(2)于是,他们用横截面积较大、粗细均匀的柱形瓶做了第二代密度计。
测试时发现它在清水和上述盐水中的吃水深度差与第一代密度计几乎
一样。老师提出:根据密度计在两种液体中受到液体对它的________力
相等,可推出这种粗细均匀的密度计在清水和盐水中的吃水深度的比值
关系是=_______(用ρ水、ρ盐表示)。
浮
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(3)同学们围绕怎样增大吃水深度差这一问题,结合前两次的制作经验,将设
计思路和数据输入某AI软件,设计了如图所示的第三代密度计。若第三代
密度计在清水中的吃水深度仍为 10.5 cm,则它在上述盐水中吃水深度为
_________cm。若它在某种液体中的吃水深度为15.0 cm,则这种液体的密度
为_________g/cm3。(以上结果保留两位小数)
5.48
0.96
17
18
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