题目内容
【题目】小张在家中自制了一个简易密度计并用它来测定盐水的密度.
实验器材有:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
实验步骤如下:
①用刻度尺测出竹筷的长度L,
②竹筷的下端缠上适量的细铅,
③把自制的密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1(如图所示),
④把自制的密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2。
根据上面的你步骤回答下列问题:
(1)竹筷下端缠上适量的细铅丝,主要目的是(选填“降低重心”或“增大支撑面”)使竹筷能竖直漂浮在液面;
(2)密度计是利用浮力重力的条件工作的,竹筷下表面受到水的压强竹筷下表面受到盐水的压强(均选填“大于”、“等于”、或“小于”);
(3)被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积(选填“越小’”或“越大”);
(4)被测盐水的密度表达式:ρ盐水=(不计铅丝体积,水的密度为ρ水)
【答案】
(1)降低重心
(2)等于;等于
(3)越小
(4)
【解析】解:(1)重心越低,稳度越大,故竹筷下端缠上适量的细铅丝,主要目的是降低重心使竹筷能竖直漂浮在液面;(2)密度计不管放入哪种液体中,都是漂浮,所以浮力等于自身的重力;故重力相同,浮力相同,所以将该自制的密度计放入水或盐水中时,都是漂浮,浮力相等,据浮力的产生原因:“浮力的大小等于浸入液体中的物体上下表面的压力差”可知,F浮=F下﹣F上=F下﹣0=p下S﹣0=p下S;由于浮力相等,所以p下相等,故竹筷下表面受到水的压强等于竹筷下表面受到盐水的压强;(3)据F浮=ρ液gV排可知,同一密度计,在不同液体中的浮力相同,液体密度越大,排开液体的体积就越小;(4)在水中时:F浮=ρ水gV排1=ρ水gs(L﹣h1);
在盐水中时:F浮=ρ盐水gV排2=ρ盐水gs(L﹣h2);
因为浮力相等所以:ρ水gs(L﹣h1)=ρ盐水gs(L﹣h2);
即:ρ盐水= 。
所以答案是:(1)降低重心;(2)等于;等于;(3)越小;(4) ρ水。