Question

【題目】小張在家中自制了一個簡易密度計并用它來測定鹽水的密度.實(shí)驗(yàn)器材有：刻度尺、圓柱形竹筷、細(xì)鉛絲、燒杯、水、待測鹽水.實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用刻度尺測出竹筷的長度L=20cm;

②的下端纏上適量的細(xì)鉛絲;

③自制的密度計放入盛水的燒杯中，靜止后用刻度尺測出液面上竹筷的長度h1=9cm（如圖所示）

④把自制的密度計放入盛鹽水的燒杯中，靜止后用刻度尺測出液面上竹筷的長度h2=10cm

根據(jù)上面的步驟回答下列問題：

（1）竹筷下端纏上適量的細(xì)鉛絲，主要目的_____（選填“降低重心”或“増大支撐面”）,使竹筷能豎直漂浮在液面.

（2）密度計是利用浮力_____重力的條件工作的，兩次實(shí)驗(yàn)中，竹筷下表面受到水的壓強(qiáng)_____竹筷下表面受到鹽水的壓強(qiáng).（均選填“大于”、“等于”、或“小于”）

（3）被測液體的密度越大，密度計排開液體的體積_____（選填“越小”或"越大">

（4）可計算出被測鹽水的密度ρ鹽水=_____kg/m3（不計鉛絲體積，ρ水=1.0×103kg/m3）

Answer 1

【答案】降低重心 等于 等于 越小 1.1×103

【解析】

(1) [1] 由于重心越低，穩(wěn)度越大，所以，竹筷下端纏上適量的細(xì)鉛絲，主要目的是降低重心使竹筷能豎直漂浮在液面；

(2) [2] 由于漂浮時，浮力等于自身的重力；而密度計不論放入哪種液體中，都是漂浮，即利用的是浮力等于重力的條件工作的；

[3] 將該自制的密度計放入水或鹽水中時，都是漂浮，浮力相等，據(jù)浮力的產(chǎn)生原因：“浮力的大小等于浸入液體中的物體上下表面的壓力差”知道，

F浮 =F下 -F上 =F下 -0=p下 S-0=p下S；

由于浮力相等，所以，p下 相等，故竹筷下表面受到水的壓強(qiáng)等于竹筷下表面受到鹽水的壓強(qiáng)；

(3) [4] 由F浮=ρ液gV排 知道，同一密度計，在不同液體中的浮力相同，液體密度越大，排開液體的體積就越��；

(4) [5] 根據(jù)題意知道，在水中時：

F浮=ρ水 gV排1 =ρ水 gs（L-h1 ）；

在鹽水中時：

F浮 =ρ鹽水 gV排2 =ρ鹽水 gs（L-h2 ）；

由于浮力相等，故解得被測鹽水的密度是：