Question

13．小明利用一根吸管制作了一個(gè)簡易密度計(jì)．
（1）為了讓飲料吸管能豎直的漂浮在液體中，應(yīng)在吸管的下端（選填“上端”或“下端”）塞入一些銅絲作為配重，并用石蠟將吸管的下端封閉起來．若將它放入液體中后不能豎直漂浮，請?zhí)岢龈倪M(jìn)做法吸管下端繼續(xù)增加銅絲．
（2）這根吸管豎直漂浮在不同液體中時(shí)，液體的密度越大，它露出液面部分的長度越長（選填“越長”或“越短”或“不變”），受到的浮力大小不變（選填“變大”或“變小”或“不變”）．
（3）這根吸管豎直漂浮在不同液體中時(shí)，通過正確計(jì)算，在吸管上標(biāo)出對應(yīng)的刻度線，便制成了一個(gè)簡易的吸管密度計(jì)，下列四種刻度的標(biāo)示合理的是C．

（4）為了使測量結(jié)果更準(zhǔn)確，如何使簡易密度計(jì)上兩條刻度線（如0.9、1.0）之間的距離大一些？定出一種方法用更細(xì)的吸管．

Answer 1

分析 （1）因?yàn)槊芏扔?jì)是一根兩端封閉即空心的，所以能使密度計(jì)浮在液體表面，為了使它保持豎直的漂浮，就在管的底部封存少許銅絲；
（2）密度計(jì)的質(zhì)量一定，在液體中受力平衡，受到的浮力總是等于重力，被測液體的密度越大，排開液體的體積越小，浸入液體部分也越小，據(jù)此分析回答；
（3）根據(jù)密度計(jì)的刻度由上至下數(shù)值逐漸增大分析；
（4）為了使測量結(jié)果更準(zhǔn)確，使密度計(jì)上兩條刻度線（如0.9、1.0）之間的距離大一些，因?yàn)椤鱒=sh，所以可知減小S，即可使h變大，據(jù)此設(shè)計(jì)即可．

解答 解：
（1）為了讓飲料吸管能豎直的漂浮在液體中，吸管下端塞入一些銅絲作為配重，這樣做目的是讓密度計(jì)豎直漂浮在液體中；若將它放入液體中后不能豎直漂浮，需要在吸管下端繼續(xù)增加銅絲；
（2）密度計(jì)漂浮在液體中，所受浮力等于本身的重力，重力不變，浮力保持不變；如果液體的密度越大，則密度計(jì)浸入液體中的體積越小，即越往上浮，則露出液面部分的長度越長；所以密度計(jì)的刻度是越往下值越大；
（3）因?yàn)槊芏扔?jì)是漂浮在液體中，所受浮力等于本身的重力，
則F_浮水=F_浮液=G，即ρ_水gSH_水=ρ_液gSh_液=G，
則h_液=$\frac{{ρ}_{水}}{{ρ}_{液}}$H_水，h_液和ρ_液是反比例函數(shù)，
所以，刻度分布不均勻；且密度計(jì)的刻度由上至下數(shù)值逐漸增大；當(dāng)液體密度的變化大時(shí)h_液變化越小，故C正確；
（4）因?yàn)椤鱒=Sh，所以使h變大，應(yīng)減小S即可，具體做法是：用更細(xì)的吸管．
故答案為：（1）下端；吸管下端繼續(xù)增加銅絲；（2）越長；不變；（3）C；（4）用更細(xì)的吸管．

點(diǎn)評 密度計(jì)是物體的沉浮條件的實(shí)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>