Question

7．在課外實(shí)踐活動(dòng)中，某物理實(shí)驗(yàn)小組利用一根飲料吸管制作了簡(jiǎn)易密度計(jì)，如圖1所示．

（1）該簡(jiǎn)易密度計(jì)應(yīng)用到的物理原理有物體的漂浮條件．（從力學(xué)角度分析，填寫(xiě)一種即可）
（2）應(yīng)在吸管的下端（選填“上端”或“下端”）塞入適當(dāng)?shù)奈矬w作為配重，然后用石蠟將吸管的下端封閉起來(lái)，使飲料吸管能豎直的漂浮在液體中．
（3）吸管豎直漂浮在不同液體中時(shí)，液體的密度越大，它露出液面部分的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，受到的浮力大小不變（均選填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）通過(guò)正確計(jì)算，在吸管上標(biāo)出對(duì)應(yīng)的刻度線(xiàn)，便制成了一個(gè)簡(jiǎn)易的吸管密度計(jì)．圖2四種刻度的標(biāo)示合理的是C．
（5）為了使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確，便要使簡(jiǎn)易密度計(jì)上兩條刻度線(xiàn)（如0.9、1.0）之間的距離大一些，請(qǐng)寫(xiě)出一種改進(jìn)方法用更細(xì)的吸管．

Answer 1

分析 （1）密度計(jì)是利用物體漂浮時(shí)浮力與重力相等的條件工作的；
（2）因?yàn)槊芏扔?jì)是一根兩端封閉即空心的，所以能使密度計(jì)浮在液體表面，為了使它保持豎直的漂浮，就在管的底部封存少許銅絲；
（3）密度計(jì)的質(zhì)量一定，在液體中受力平衡，受到的浮力總是等于重力，被測(cè)液體的密度越大，排開(kāi)液體的體積越小，浸入液體部分也越小，據(jù)此分析回答；
（4）根據(jù)密度計(jì)的刻度由上至下數(shù)值逐漸增大分析；
（5）為了使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確，使密度計(jì)上兩條刻度線(xiàn)（如0.9、1.0）之間的距離大一些，因?yàn)椤鱒=sh，所以可知減小S，即可使h變大，據(jù)此設(shè)計(jì)即可．

解答 解：
（1）密度計(jì)是物體的沉浮條件的實(shí)際應(yīng)用，利用物體漂浮時(shí)浮力與重力相等的條件工作的；
（2）為了讓飲料吸管能豎直的漂浮在液體中，吸管下端塞入一些銅絲作為配重，這樣做目的是讓密度計(jì)豎直漂浮在液體中；若將它放入液體中后不能豎直漂浮，吸管下端繼續(xù)增加銅絲；
（3））密度計(jì)是漂浮在液體中，所受浮力等于本身的重力，保持不變，如果液體的密度越大，則密度計(jì)浸入液體中的體積越小，即越往上浮，則露出液面部分的長(zhǎng)度越長(zhǎng)；所以密度計(jì)的刻度是越往下值越大；
（4）因?yàn)槊芏扔?jì)是漂浮在液體中，所受浮力等于本身的重力，則F_浮水=F_浮液=G，即ρ_水gSH_水=ρ_液gSh_液=G，
則h_液=$\frac{{ρ}_{水}}{{ρ}_{液}}$H_水，h_液和ρ_液是反比例函數(shù)，
所以，刻度分布不均勻．且密度計(jì)的刻度由上至下數(shù)值逐漸增大；等密度的變大時(shí)h_液越變化越小，故C正確；
（5）因?yàn)椤鱒=sh，所以使h變大，應(yīng)減小S即可，具體做法是：用更細(xì)的吸管．
故答案為：（1）物體的漂浮條件；（2）下端；（3）越長(zhǎng)；不變；（4）C；（5）用更細(xì)的吸管．

點(diǎn)評(píng) 密度計(jì)是物體的沉浮條件的實(shí)際應(yīng)用，要結(jié)合阿基米德原理和沉浮條件分析有關(guān)問(wèn)題：放入不同的液體，液體密度越大，排開(kāi)體積越小，類(lèi)似現(xiàn)象：輪船從江中駛?cè)氪蠛＃?/p>