题目内容
【题目】小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。
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(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。塞入适量金属丝的目的是使吸管能竖直_____在液体中,此时密度计受到的浮力_____它的重力(选填“>”、“<”或“=”)。
(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(选填“>”、“<”或“=”),ρ液与ρ水、h及H的关系式是ρ液=_____。
(3)小明取来食用油,先用天平和量筒测量其密度,测量的原理是_____,然后再用这个密度计测量。但操作时却出现了如图(c)所示的情形,这是因为密度计的重力_____它所受到的浮力(选填“>”、“<”或“=”)。在不更换食用油和密度计的情况下,你认为可以进行怎样的尝试,才能使密度计能正常测量食用油的密度:_____写一种就行,合理即可)。
【答案】漂浮 = >
ρ=
> 再向容器中加食用油或换用直径较小的容器
【解析】
(1)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,吸管下端塞入一些金属丝作为配重,这样做目的是为了降低重心,让密度计竖直漂浮在液体中;
饮料吸管竖直的漂浮在液体中,根据漂浮条件可知;吸管所受浮力与重力相等;
(2)由于吸管在如图、2图中均漂浮,
所以F浮=G,
则在水和另一种液体中受到的浮力相等,
所以F浮=ρgV排,V排a>V排b,
所以ρ水<ρ液。
设吸管的底面积为S,根据物体浮沉条件可知,
F浮水=F浮夜,即ρ水gSH=ρ液gSh,
h=
。
(3)测量其密度,测量的原理是ρ=
;
密度计下沉,因为密度计的重力大于它所受到的浮力;
图(c)所示的情形,说明密度计的重力过大,应该使密度计漂浮在液体中,不能沉底,因此不再用这个密度计测量,再向容器中加油或者将容器换成直径细些的,以提高油的深度。