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10.4 跨学科实践:制作微型密度计
1.密度计是测量液体 的仪器,它是利用物体的 条件工作的,如图所示,它的重力和
浮力大小 ;液体的密度越大,它排开液体的体积越 ,密度计的位置也就越 (选填
“高”或“低”)。所以密度计上越往下,标注的密度值越 。
第1题图 第2题图
2. 在制作简易密度计的综合实践活动中,选择一根饮料吸管,在其下端加适当的配重,并将这一端封
闭起来,使其 漂浮在液体中。分别用它来测量水和盐水的密度时,液面处在吸管A、B两处,
则液面在A处时测量的是 的密度。(ρ <ρ )
水 盐水
3. 小明用饮料吸管制作了一只简易密度计(如图),将其放入水中时,密度计不能直立,应
(选填“增加”或“减少”)吸管中铁丝质量。改进后,分别用它测量水和盐水的密度时,吸管浸入水中
深度为h,所受浮力为F。浸入盐水中的深度为h,所受浮力为F,则h h,F F(选填“
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”、“ ”或“ ”)。
4. 如图所示,把两个相同的密度计分别放入两种不同的液体中,由图可知:两个密度计在两种液体中
受到的浮力F F ,两种液体的密度ρ ρ (两空均选填“大于”“小于”或 “等于”)。
甲 乙 甲 乙
5.如图所示,是一种自制简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,用它来测量液体密
度时,该密度计应该 在被测液体中(选填“悬浮”、“漂浮”或“沉底”)。将其分别放入装
有液体密度为ρ 和ρ 的两个烧杯中,可以判断:浮力F F (选填“大于”“小于”或“等
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于”),液体密度ρ ρ (选填“大于”“小于”或“等于”)。若密度计上标有刻度,且从下到上
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刻度值逐渐 (选填“变大”“不变”或“变小”)。6.如图所示为一种自制简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,用它来测量液体密度
时,该密度计 在被测液体中(选填“悬浮”、“漂浮”或“下沉”).将其分别放入装有液体密
度为ρ 和ρ 的两个烧杯中,可以判断:ρ ρ。若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m、
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m,则m m(后两空选“<”、“=”或“>”)。
2 1 2
7. 学习浮力知识后,小刚用一根粗细均匀的吸管自制了一支密度计,他在吸管的下端装入适量的钢珠
后用蜡封住并使底部平整,制好后测出该密度计的总质量为3g,吸管底面积为4×10-5m2, 吸管总长为
0.12m。g=10N/kg。
(1)如图所示是小刚将该密度计放入水中静止时的情形,A是水面的位置,则密度计在水中受到的浮
力是 N;
(2)若将该密度计从水中取出擦干,放到密度为1.1×103kg/m3的盐水中,静止时密度计受到的浮力将
会 (变大/变小/不变),盐水液面位置在A的 (上方/下方);
(3)为了提高自制密度计的精确程度,可以采取的办法是 (写一种即可).
8.小明用吸管制作了密度计,他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用此密度计测量液
体密度时误差较大,为此同学们提出了如下改进方案,其中可行的是( )
A.换大的容器做实验
B.换细的吸管制作密度计
C.换稍长的吸管制作密度计
D.适当减小密度计的配重
9.如图,把一个自制的密度计分别放入两种不同液体中,下列判断错误的是( )A.甲液体的密度比乙液体的密度小
B.这个密度计在两液体中受到的浮力相等
C.在标记刻度时B的示数应比A小
D.适当增加配重铁丝的质量可以提高密度计的灵敏度
10. 小强同学取来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,确保制成一个
能始终竖直 在液体中的简易密度计,用这个简易密度计来测量某液体的密度,实验步骤如下:
(1)用刻度尺测出密度计的长度是10cm;
(2)将密度计放入盛有水的烧杯中,静止后测出密度计露出水面的长度是4cm;
(3)将密度计取出并擦干,然后放入盛有被测液体的烧杯中,静止时所受的浮力 在水中所
受的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”),并测出密度计露出液面的长度是2cm;
(4)被测液体的密度是 g/cm3。
11.如图所示,小华制作了一个简易的密度计:她选择一根长16cm的粗细均匀的饮料吸管,将一些
铜丝从下端塞入并用石蜡封口,使吸管在液体中漂浮时能保持在 方向静止。密度计在液体中漂浮
时,受到的浮力 重力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。把密度计放入水中,露出液面的
长度是8.8cm,再将密度计放入某液体中,露出液面的长度是7cm,则此液体的密度为 kg/m3(水
的密度为1.0×103kg/m3)。12. 小明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,制成简易密度计.现
使吸管竖直漂浮在不同液体中,测量出液面到吸管下端的深度为h,如图所示.则下列图表示吸管所受的
浮力大小F、液体的密度ρ与深度h关系的图象中,可能正确的是( )
A B C D
13.小亮同学在测量浮力时发现:金属块浸没在密度不同的液体中,测力计示数不同。于是,他用测
力计和重为4N、体积为1×10-4m3的金属块,组装成密度计,将金属块浸没在不同液体中静止,来探究液体
密度与测力计示数的对应关系。
(1)如图所示,金属块浸没在水中静止,受到的浮力是多少?
(2)若将此时测力计指针所指刻度标为1.0×103kg/m3,这条刻度线的刻度值是多少N?
(3)该液体密度计的0kg/m3刻度标在 N处。这个液体密度计所能测量的液体密度值不能超
过 kg/m3。(g取10N/kg;ρ =1.0×103kg/m3)
水
14.在跨学科实践活动中,为了检验一瓶100mL的消毒酒精是否合格(密度为0.86~0.88g/cm3视为合
格),小明制作了一支简易密度检验计。主要材料有密度为0.86g/cm3和0.88g/cm3的酒精、直径3mm和
13mm的吸管、铜丝、记号笔、橡皮泥等。(1)小明将吸管底端用橡皮泥密封住,并缠绕一些铜丝,使检验计能在酒精中竖直 (选填
“悬浮”或“漂浮”);将其放入酒精中后,排开酒精的质量为m,则检验计所受的浮力大小为 (用
字母表示)。
(2)将检验计分别置于密度为ρ=0.86g/cm3和ρ=0.88g/cm3的酒精中静止时,如图甲所示,各作一标
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记线,制作完成的检验计如图乙所示,则标记线A对应的酒精密度是 g/cm3,检验计在两种酒精中所
受浮力F F (选填“>”“<”或“=”)。
A B
(3)检验计两条标记线间的距离越 ,越容易观察分辨,故制作检验计时应选较 (选填
“细”或“粗”)的吸管。若吸管的横截面积为S,则两条标记线间的距离为 (用ρ、ρ、m、S表
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示)。
(4)小明将制作好的检验计放入待检验的酒精中静止时,如图丙所示,可判断该消毒酒精是 的。
15. 学习浮力知识后,实践小组制作了一个密度计。他们选用长为15cm、横截面积为4cm2的圆柱形
直管,底部用蜡烛油密封,在其中装入适量的金属小颗粒,让其能在液体中竖直漂浮,如图所示。放入水
中时,测得直管在水面下的长度为6cm。g取10N/kg,求:
(1)在水中漂浮时,密度计底部受到水的压强为多大?密度计受到的浮力为多大?
(2)放入某种液体中液面与密度计的a点相平,测得a点到上端管口的距离为10cm,在a点应标出
的该液体的密度是多少?
(3)这个密度计能测量的最小密度值是多少?
16.(2024·四川眉山·中考真题)物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液
体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,密度计在液体中受到浮力 ,液体对杯底的压强
(选填“<”“=”或“>”)17. (2024·北京·中考真题)某同学将粗细均匀的吸管一端密封,在吸管内装上适量的铁砂,并在吸管
上标上刻度线及相应的密度值,制成了简易密度计,如图所示。密度计上有密度值为 和 的两条刻度
线( ),两刻度线之间的距离为Δh,该同学发现Δh很小。若想增大Δh,分析说明应增加还是减少
吸管内铁砂的质量。
18.(2024·广东广州·模拟预测)判断或计算液体密度大小有如下方法:
(1)自制简易密度计,如图所示将同一根密度计分别先后放入盛有甲、乙液体中,所受浮力分别是
F 、F ,甲、乙两种液体的密度分别是ρ 、ρ ,可以判断 F F ,ρ ρ (均选填“>”
甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙
“=”或“<”);
(2)现在小星有以下四根材料可以用于制作密度计,要求:
1. 密度计测量的液体密度范围在1000~1200kg/m3之间;
2. 盛放液体的水槽直径为 100mm。请你帮小星选一个最合适的材料作为密度计,并说明不选择其他
材料的理由。
材料 密度(kg/m3) 长度/cm 底面积直径/cm
A 800 15 11
B 600 20 2
C 1500 25 1D 2500 15 1.5
19. (2023·苏州·中考真题)综合实践活动课上,小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁
丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。制作时,小明先将吸管两端剪平,铁丝密绕成小团后塞入吸管一
端,再用石蜡将该端口堵住密封;接着,将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态(图甲),用笔在吸管上
标记此时水面位置O;取出吸管,量出O点至封口端的距离H,通过分析与计算,在吸管上分别确定密度
值0.8 、0.9 、1.0 、1.1 的位置并标上密度值。
使用时,将密度计静置于待测液体中,读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。
(1)O位置处的刻度值为 ;
(2)吸管漂浮在其他液体中时(图乙),液面下方的深度h= (用 、 、H表示);
(3)管壁上标注的4个刻度值,相邻两刻度值之间的距离 (相等/不相等);
(4)小明突发奇想,将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化
(图丙),他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度,测量结果 (偏大/偏小/无变化);
(5)若增加塞入吸管中铁丝的质量,则制作的密度计精确程度将 。
20.(2024·江苏无锡·中考真题)制作简易的密度计,器材有:长度为20cm的吸管一根,铁屑、石蜡、
小瓶、记号笔、刻度尺、天平。(g取10N/kg)(1)如图甲所示,用刻度尺和记号笔在吸管上标出长度刻度,用石蜡将标0cm的一端封闭,添加铁
屑至管内,使其总质量为10g,能竖直漂浮在液体中;
①当将它放入密度为 的水中时,浸入的深度为H。若放入密度为 的酒精中,密度计
所受的浮力大小为 N,浸入的深度为 H;
②将它放入密度为 的不同液体中,浸入的深度h与液体密度 之间的关系应符合图乙
中 (选填“a”“b”或“c”);
③为使该简易密度计测量水和酒精的密度时,两条刻度线间的距离大一些,利用现有器材,合理的做
法是: 。
(2)如图丙所示,在吸管下方安装一个小瓶,将铁屑装入瓶中,制成另一支简易密度计,使其总质
量为30g,放入液体后能竖直漂浮,小瓶完全浸没。放入水中,在密度计上标记出水面位置M,密度计排
开水的体积为 。从水中取出擦干后,放入待测盐水中,M比液面高2cm。取出密度计擦干,倒
出部分铁屑,使其总质量为27g,再放入水中,液面距离M为3cm。则吸管的横截面积为 ,盐
水的密度为 (保留2位小数)。