第4节 跨学科实践:制作微型密度计 实验室密度计体积较大,很难放入小容器中测量少量液体的密度。我们可以设计制作一个微型密度计,测量时,只要把微型密度计放入小容器中,就能方便快速地测量液体密度。 【活动器材】吸管、小钢珠、石蜡(橡皮泥)等。 【项目实施】用吸管制作了微型的密度计。 (1)取一根长度为20.00 cm的吸管并用石蜡将底端密封,将一定数量的小钢珠放入吸管内作为配重,使其能够竖直漂浮在水中,如图甲所示。在吸管上标出水面的位置,测出该位置到吸管底端的距离为H=10.00 cm; (2)吸管横截面积为S,在水中漂浮时所受重力与浮力相等,所以G=ρ水gSH;若漂浮在其他液体中,则浸入的深度为h,此时G=ρ液gSh,由以上两式可得:h=H; (3)根据已知的数量关系,补全表格中的数据;(结果保留两位小数,ρ水=1.0 g/cm3) 液体密度 ρ液/(g·cm-3) 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 浸入深度 h/cm 12.50 11.11 10.00 9.09 【展示交流】 (4)根据表中的数据,在吸管上标出对应的刻度线,刻度线分布 (选填“是”或“不是”)均匀的,此密度计所能标注的最小密度值为 g/cm3; (5)为了检验制作的密度计是否准确,小华将密度计放在密度为0.8 g/cm3的煤油中,为了用更少的煤油完成实验,小华应该选择图乙四种圆柱形容器(已知A和B容器的深度为10 cm,C和D容器的深度为22 cm。容器的横截面积均满足测量需求)中的 容器。在密度计逐渐浸入煤油的过程中,密度计底端所受压强越来越 ; (6)利用多种液体检验后,小华认为制作的密度计比较准确,于是用另一根长度相同且较细的吸管制作了等质量的密度计。小华直接将表格中的数据标在自己制作的密度计上,若用小华的密度计来测量液体密度,测量值将 (选填“大于”“等于”或“小于”)液体密度的真实值。 【实践应用】(2024·武汉期末)某兴趣小组制作了一个微型密度计,在圆木棒的一端缠绕一些铜丝,将其放入不同的液体中,它会竖直立在液体中,已知圆木棒的横截面积为0.5 cm2。 (1)小组同学用天平测出了密度计的质量为10 g,将密度计放入水中并处于漂浮状态,如图甲所示,在木棒上用记号笔标出水面的位置,这就是水的密度刻度“1.0 g/cm3”,此时密度计受到的浮力为 N,它在水面以下的体积为 cm3。 (2)假设该密度计漂浮于密度为0.8 g/cm3的某液体中,密度计在该液体液面以下的体积为 cm3,在距离“1 g/cm3”刻度线 cm的位置标刻“0.8 g/cm3”的刻度线。 (3)用同样的方法可以标刻其他刻度,如图乙所示,微型密度计的刻度(单位:g/cm3)标刻正确的是 (填标号)。 第4节 跨学科实践:制作微型密度计 实验室密度计体积较大,很难放入小容器中测量少量液体的密度。我们可以设计制作一个微型密度计,测量时,只要把微型密度计放入小容器中,就能方便快速地测量液体密度。 【活动器材】吸管、小钢珠、石蜡(橡皮泥)等。 【项目实施】用吸管制作了微型的密度计。 (1)取一根长度为20.00 cm的吸管并用石蜡将底端密封,将一定数量的小钢珠放入吸管内作为配重,使其能够竖直漂浮在水中,如图甲所示。在吸管上标出水面的位置,测出该位置到吸管底端的距离为H=10.00 cm; (2)吸管横截面积为S,在水中漂浮时所受重力与浮力相等,所以G=ρ水gSH;若漂浮在其他液体中,则浸入的深度为h,此时G=ρ液gSh,由以上两式可得:h=H; (3)根据已知的数量关系,补全表格中的数据;(结果保留两位小数,ρ水=1.0 g/cm3) 液体密度 ρ液/(g·cm-3) 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 浸入深度 h/cm 12.50 11.11 10.00 9.09 8.33 【展示交流】 (4)根据表中的数据,在吸管上标出对应的刻度线,刻度线分布 不是 (选填“是”或“不是”)均匀的,此密度计所能标注的最小密度值为 0.5 g/cm3; (5)为了检验制作的密度计是否准确,小华将密度计放在密度为0.8 g/cm3的煤油中,为了用更少的煤油完成实验,小华应该选择图乙四种圆柱形容器(已 ... ...
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