Question

9．利用18cm長的吸管、細銅絲、石蠟等材料自制密度計．
（1）制作密度計的過程中，需耍一個盛放液體的容器，現(xiàn)有250mL的量筒和400mL的燒杯供選擇，應(yīng)選擇250mL的量筒，理由是由于該吸管制成的密度計高度較高，而400mL的燒杯底面積較大、高度相對較小；當把該密度計放入盛有液體的燒杯中時，密度計可能接觸底部，密度計不能正常使用且需要測量長度．
（2）將自制的密度計放入水中，發(fā)現(xiàn)密度計不能直立漂浮，其原因可能重心偏上．改進后將密度計放入水中，用刻度尺測出吸管露出水面的長度是10.8cm，則吸管浸入水中的深度h_水=7.2cm．將該密度計放進一液體中，吸管浸入液體深度為9cm，則液體的密度是0.8×10³kg/m³（ρ_水=l.0×l0³kg/m³）．
（3）觀察制作的密度計，發(fā)現(xiàn)密度計相鄰兩刻度線之間的距離太小，導(dǎo)致用此密度計測量液體密度時誤差較大，為此提出的改進方案中可行的是B．
A．換大的容器做實驗                B．換細的吸管制作密度計
C．換稍長的吸管制作密度計     D．適當減小密度計的配重．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)量筒和燒杯各自的用途解答；
（2）根據(jù)密度計的長度可求得吸管浸入水中的深度；根據(jù)密度計漂浮時浮力等于重力列出關(guān)系式即可求出液體的密度；
（3）為了使測量結(jié)果更準確，使密度計上兩條刻度線之間的距離大一些，因為△V=sh，所以可知減小S，即可使h變大，據(jù)此設(shè)計即可．

解答 解：
（1）由于該吸管制成的密度計高度較高，而400mL的燒杯底面積較大、高度相對較小；當把該密度計放入盛有液體的燒杯中時，密度計可能接觸底部，密度計不能正常使用且需要測量長度，所以制作密度計的過程中，需要一個盛放液體的容器應(yīng)該是250mL 的量筒；
（2）自制的密度計放入水中不能直立漂浮，其原因可能是重心偏上；
設(shè)吸管浸入水中的深度為h_水=18cm-10.8cm=7.2cm；
因為密度計不管是在水中還是在液體中，都是漂浮狀態(tài)，
所以F_浮水=F_浮液=G，
設(shè)密度計的底面積為S，已知吸管露出水面的長度是10.8cm，所以吸管浸入水中的深度為18-10.8cm=7.2cm，浸入液體中的深度為9cm，
則ρ_水gSh_水=ρ_液gSh_液，
即：1.0×10³kg/m³×g×S×0.072m=ρ_液×g×S×0.09m，
解得ρ_液=0.8×10³kg/m³．
（3）因為△V=sh，所以使h變大，應(yīng)減小S即可，具體做法是：用更細的吸管．
故答案為：
（1）250mL的量筒；由于該吸管制成的密度計高度較高，而400mL的燒杯底面積較大、高度相對較��；當把該密度計放入盛有液體的燒杯中時，密度計可能接觸底部，密度計不能正常使用且需要測量長度；
（2）重心偏上；7.2；0.8×10³kg/m³；
（3）B．

點評 密度計是物體的沉浮條件的實際應(yīng)用，要結(jié)合阿基米德原理和沉浮條件分析有關(guān)問題：放入不同的液體，液體密度越大，排開體積越小，類似現(xiàn)象：輪船從江中駛?cè)氪蠛＃?/p>