题目内容
【题目】小明按照课本中“综合实践活动”的要求制作简易密度计.
(1)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.塞入金属丝作为配重为了降低吸管的 , 从而让它能够竖直的漂浮在液面上.小明制作密度计的原理是利用了物体漂浮在液面时,浮力重力(大于/小于/等于).
(2)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,浸入的长度为h.用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则ρ液 ρ水(大于/小于/等于),h与ρ液、ρ水及H的关系式是h= .
(3)小明做了五次实验,获得的数据如下:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
液体密度ρ/(g/cm3) | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.1 | 1.2 |
浸入的深度h/ (cm) | 6.3 | 5.6 | 5 | 4.5 | 4.2 |
小明根据实验数据在吸管上标出0.8、 0.9、1.0、1.1、1.2刻度线(单位g/cm3).结果发现,1.1刻线是在1.0刻线的 (上/下)方,相邻刻线的间距(均匀环均匀).
(4)通过比较实验2和3,(“可以”/“不可以”)研究浮力大小与液体密度的关系,原因是.
(5)制作完毕后,小明发现1.1和1.2两刻度线的距离较小,请提出一个方法使两条刻度线之间的距离大一些,使测量结果更精确.方法: .
【答案】
(1)重心,等于
(2)大于,
(3)下,不均匀
(4)不可以,没有控制排开液体体积相同
(5)换用更细的吸管,或增加配重.
【解析】(1)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.塞入金属丝作为配重为了降低吸管的重心;从而让它能够竖直的漂浮在液面上.密度计的原理是利用了物体漂浮在液面时,受力平衡,浮力等于重力;
(2)根据阿基米德原理,浸没在液体中的物体受到的浮力等于排开液体受到的重力;知道浮力相等时,液体的密度与排开液体的体积成反比,将吸管放到水中排开的体积大于放到另一液体中的情景,说明水的密度小于液体的密度,则ρ液 大于ρ水,根据阿基米德原理,得出h与ρ液、ρ水及H的关系式是 ;
(3)小明做了五次实验,获得的数据看出,液体的密度越大,浸入深度越小;也就是液体的密度与排开液体的体积成反比,因此1.1密度值比1.0密度值大,排开液体的体积小,因此1.1刻线是在1.0刻线的下方,相邻刻线的间距不均匀;
(4)浮力的大小与液体的密度、物体排开液体的体积有关,根据控制变量发可知,研究浮力大小与液体密度的关系,应控制排开液体体积相同,而这两个实验两个都是变量,故不能研究.
(5)为了使1.1和1.2两刻度线的距离大些,可以换用更细的吸管,或增加配重.
故答案为:(1)重心;等于;(2)大于;;(3)下;不均匀;(4)不可以;没有控制排开液体体积相同;(5)换用更细的吸管,或增加配重.
(1)根据平衡的知识,漂浮的时候浮力等于重力;(2)根据浮力与重力相等的关系,结合阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排列出关系式,变形便可得出;(3)判断刻度是否均匀,根据密度的变化量和浸入深度的变化量比较便可得知;(4)要探究浮力大小与液体密度的关系,应保持物体排开液体的体积相同;(5)根据阿基米德原理,要增大浸入的深度,在V排不变的情况下,可通过减小管的横截面积来实现,也可增大V排,即在液体密度相同的情况下,增大浮力(通过增大配重实现).