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综合实践活动——制作密度计
在物理文化周的实践活动中,小红利用圆柱状饮料吸管、作为配重物的铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计.制作时,她先将吸管两端剪平,在其下端加适当的配重,并将这一端用蜡封起来.如图甲,将其置于纯水中,在吸管上标出水面的位置 1;取出吸管,量出标记至吸管下端的距离 H.如图乙,再将简易密度计置于其他液体中,在吸管上标记液面位置 2;取出吸管,量出标记至吸管下端的距离 h,$h＜ H$.
(1) 在吸管下端增加适当的配重是为了让吸管竖直在液体中.
(2) 图甲中水的密度$\rho_{水}$与图乙中液体的密度$\rho_{液}$的大小关系是$\rho_{水}$(选填“$＞$”“$=$”或“$＜$”)$\rho_{液}$,$\rho_{液}=$(用$\rho_{水}$、h 及 H 表示).
(3) 在密度计重力和横截面积未知的情况下,小红测量密度计浸入液体中的深度,再通过计算,共标出了$0.8$、$0.9$、$1.0$、$1.1$、$1.2$五条刻度线,则她测量密度计浸入液体(包含水)中的深度至少为次.
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
(4) 在小组展示时发现由于刻度不均匀,估读时误差较大.于是,同学们准备再制作另一种刻度均匀的密度计.
【小组讨论】
图甲密度计是根据变化判断密度大小的,那么能否通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计呢?
【查阅资料】
杆秤是我国称量质量的常见工具,刻度是均匀的.使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量.
【产品制作】
器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣).
步骤:
① 模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”.
② 如图丙,空杯子,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点 A 标记为“”刻度.
③ 杯中加纯水至 a 处,重复②中步骤,此时秤砣的悬挂点 B 标记为“$1.0\mathrm{ g/cm}^{3}$”.
④ 将 A、B 两点之间长度 10 等分,以其中 1 等份为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度.
【产品检验】
在杯子中加入某液体至 a 处后,提起秤纽,移动秤砣至 C 处,秤杆在水平位置平衡,此时刻度如图丁,则该液体的密度为$\mathrm{g/cm}^{3}$.
【分析评估】
① 实验时,若杯子外壁沾有液体,将导致测量结果.
② 图丙中秤砣质量为$56\mathrm{ g}$,秤纽到杯子悬挂点的距离$l_{0}=12\mathrm{ cm}$;图丁中刻度 B、C 的间距$\Delta l=7.5\mathrm{ cm}$.则每次加入杯中液体的体积$V=\_\_\_\_\_\_\mathrm{cm}^{3}$.
综合实践活动——制作密度计
在物理文化周的实践活动中,小红利用圆柱状饮料吸管、作为配重物的铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计.制作时,她先将吸管两端剪平,在其下端加适当的配重,并将这一端用蜡封起来.如图甲,将其置于纯水中,在吸管上标出水面的位置 1;取出吸管,量出标记至吸管下端的距离 H.如图乙,再将简易密度计置于其他液体中,在吸管上标记液面位置 2;取出吸管,量出标记至吸管下端的距离 h,$h＜ H$.
(1) 在吸管下端增加适当的配重是为了让吸管竖直在液体中.
(2) 图甲中水的密度$\rho_{水}$与图乙中液体的密度$\rho_{液}$的大小关系是$\rho_{水}$(选填“$＞$”“$=$”或“$＜$”)$\rho_{液}$,$\rho_{液}=$(用$\rho_{水}$、h 及 H 表示).
(3) 在密度计重力和横截面积未知的情况下,小红测量密度计浸入液体中的深度,再通过计算,共标出了$0.8$、$0.9$、$1.0$、$1.1$、$1.2$五条刻度线,则她测量密度计浸入液体(包含水)中的深度至少为次.
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
(4) 在小组展示时发现由于刻度不均匀,估读时误差较大.于是,同学们准备再制作另一种刻度均匀的密度计.
【小组讨论】
图甲密度计是根据变化判断密度大小的,那么能否通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计呢?
【查阅资料】
杆秤是我国称量质量的常见工具,刻度是均匀的.使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量.
【产品制作】
器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣).
步骤:
① 模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”.
② 如图丙,空杯子,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点 A 标记为“”刻度.
③ 杯中加纯水至 a 处,重复②中步骤,此时秤砣的悬挂点 B 标记为“$1.0\mathrm{ g/cm}^{3}$”.
④ 将 A、B 两点之间长度 10 等分,以其中 1 等份为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度.
【产品检验】
在杯子中加入某液体至 a 处后,提起秤纽,移动秤砣至 C 处,秤杆在水平位置平衡,此时刻度如图丁,则该液体的密度为$\mathrm{g/cm}^{3}$.
【分析评估】
① 实验时,若杯子外壁沾有液体,将导致测量结果.
② 图丙中秤砣质量为$56\mathrm{ g}$,秤纽到杯子悬挂点的距离$l_{0}=12\mathrm{ cm}$;图丁中刻度 B、C 的间距$\Delta l=7.5\mathrm{ cm}$.则每次加入杯中液体的体积$V=\_\_\_\_\_\_\mathrm{cm}^{3}$.
答案
(1) 漂浮
(2) ＜；$\frac{H}{h}\rho_{水}$
(3) A
(4) 浸入深度
0
1.2
偏大
175
(2) ＜；$\frac{H}{h}\rho_{水}$
(3) A
(4) 浸入深度
0
1.2
偏大
175
