Question

【題目】利用一根吸管制作一個簡易密度計

（1）在吸管下端裝入適量的鋼珠，并用蠟封住吸管的下端使底部平整，然后讓它豎直漂浮在水中，如圖所示。

（2）這根吸管豎直漂浮在不同液體中時，液體的密度越大，它露出液面部分的長度________（越長/越短/不變），受到的浮力大小________（變大/變小/不變）

（3）①測得吸管底面積為3×10-5m2，浸入水中的深度為8×10-2m，吸管受到的浮力為____N。（g取10N/kg）

②根據(jù)圖甲在吸管上標出1.0刻度線(單位g／cm3，下同)，若將該吸管放入某液體中，吸管浸入液體的深度為10cm。則在該處標記_____刻度線。小明的同學也用吸管制作了密度計，他發(fā)現(xiàn)密度計相鄰兩刻度線之間的距離太小，導致用此密度計測量液體密度時誤差較大，為此同學們提出了如下改進方案，其中可行的是_______。

A．換大的容器做實驗

B．換細的吸管制作密度計

C．換稍長的吸管制作密度計

D．適當減小密度計的配重

（4）通過正確計算，在吸管上標出對應的刻度線，便制成了一個簡易的吸管密度計．下列圖乙四種刻度的標示合理的是______

Answer 1

【答案】 越短 不變 0.024 0.8 B C

【解析】（2）密度計是漂浮在液體中，所受浮力等于本身的重力，故浮力保持不變；如果液體的密度越大，根據(jù)阿基米德原理可知，密度計浸入液體中的體積越小，即越往上浮，則露出液面部分的長度越長；所以密度計的刻度是越往下值越大；

（3）①吸管浸在水中，排開水的體積：V排 =Sh=3×10-5 m2 ×8×10-2m=2.4×10-6 m3 ；因此吸管受到的浮力：F浮=ρ水gV排 =1.0×103 kg/m3×10N/kg×2.4×10-6m3 =2.4×10-2 N；

②因為△V=S△h，所以，要使△h變大，應減小S，具體做法是：用更細的吸管；故選B；

（4）因為密度計是漂浮在液體中，所受浮力等于本身的重力，浮力大小不變；則F浮水=F浮液=G，即ρ水 gSH水=ρ液gSh液 =G，則h液=ρ水/ρ液H水，h液 和ρ液 是反比例函數(shù)；所以，密度計的刻度分布不均勻，且密度計的刻度由上至下數(shù)值逐漸增大；當液體密度的變化大時h液 變化越小，故C正確。