题目内容

【题目】小明和小红通过实验制作简易密度计:

(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。塞入金属丝的目的是使吸管能_______在液体中;

(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(h<H)。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则ρ液______ρ水(填“>”“=”或“<”),h与ρ水、ρ液及H的关系式是h=_________________;

(3)小明根据图(a)在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,下同),再利用上述关系式进行计算,标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线(图中未画出)。结果发现,1.1刻线是在1.0刻线的______(填“上”或“下”)方,相邻刻线的间距____________(填“均匀”或“不均匀”);

(4)小红用这个密度计测量另一种液体的密度时出现图(c)所示的情形,为了能满足测量要求,她将密度计从液体中取出后打开石蜡封口,从吸管中取出少许金属丝后用原石蜡重新封口,再次测量如图(d)所示,由刻度读出密度值,则其密度测量值________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。

【答案】竖直漂浮 > 下 不均匀 大于

【解析】

(1)[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,这样做的目的是让密度计竖直漂浮在液体中。

(2)[2][3]图a、b中均漂浮,浮力与重力相等,则在水和另一种液体中受到的浮力相等,吸管粗细均匀则截面积相同

即

又因h<H,则ρ液>ρ水。

(3)[4][5]根据

可知,将上端刻度与下端刻度进行比较,得到刻度线的特点是:上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密;即1.1刻线是在1.0刻线的下方,相邻刻线的间距不均匀。

(4)[6]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,从吸管中取出少许金属丝后用原石蜡重新封口后,能够如图d所示漂浮在水中,但此时的刻度线仍为原标记值,水面刻度线的位置将低于图c中,即密度测量值大于真实值。

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