Question

【题目】小华同学学以致用，利用所学的知识用一根吸管制作一个简易密度计，如图所示：

A． B． C． D．

为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中，应在吸管的下端塞入一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管的下端封闭起来，将它放入液体中后不能竖直漂浮。小华想了想，于是吸管下端塞入一些小钢珠作为配重，这样做目的是让密度计竖直漂浮在液体中。

（1）如果密度计漂浮在20立方厘米的水中时受到浮力是3N，则密度计重力为_______N。

（2）小华这根吸管竖直漂浮在不同液体中时，受到的浮力大小_____（填“改变”或“不变”）；液体的密度越大，它露出液面部分的长度_____（选填“越长”、“越短”或“不变”）。

（3）小华想，如果在吸管上标相应的密度刻度，就能直接显示所测液体密度的大小。于是她决定对吸管进行刻度的标定，在标定刻度前，她先测出吸管在水中漂浮入水中的深度L。若漂浮在密度为ρ液的液体中，浸入的深度为h，吸管底面积为S，可推出h的表达式为________（用ρ水、ρ液、L表示）根据h表达式即可对不同液体的密度在吸管上进行标定，刻度的标示合理的是_____。(填图中的字母）

（4）为了使测量结果更准确，要使简易密度计上两条刻度线（如图A、B、C、D）之间的距离大一些，可适当_____（选填“增大”或“减小”）铜丝的质量，或者可以__________。

Answer 1

【答案】3 不变 越长 h=L C 增大 用更细的吸管

【解析】

(1)[1]密度计在液体中处于漂浮状态，浮力等于重力，密度计的重力G=F浮=3N；

(2)[2]吸管竖直漂浮在不同液体中时，浮力等于重力，吸管的重力不变，受到的浮力大小不变；

[3]密度计是漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力，保持不变，如果液体的密度越大，由阿基米德原理可知密度计浸入液体中的体积越小，即越往上浮，则露出液面部分的长度越长；

(3)[4]因为密度计是漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力，则

F浮水=F浮液=G，

ρ水gSL=ρ液gSh=G，

h=L

[5]由h=L可知h和ρ液是反比例函数，所以刻度分布不均匀。且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大；则密度的变大时h变化越小，故C符合题意；

(4)[6] [7]因为F浮液=G，即ρ液gSh=G，则ΔV=Sh，使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些，可以使ΔV变大或使h变大，具体做法是：可适当增大铜丝的质量或用更细的吸管。