第4节 跨学科实践：制作微型密度计
1．[2023·德州]水平桌面上老师用相同的烧杯盛放了相同体积的水和浓盐水，让同学们进行区分，聪明的小李用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计，先后放入两液体中静止时如图甲、乙所示，下列说法正确的是( )
第1题图
A．密度计在乙液体中受到的浮力更大
B．甲液体是浓盐水
C．两液体对容器底的压强相等
D．乙容器对桌面的压力更大
2．[2024·潍坊]物理兴趣小组把吸管的下端密闭并缠绕一段细铜丝(细铜丝体积忽略不计)，自制一个简易密度计．如图所示，密度计分别放入a、b、c三种液体中时，均漂浮在液体中，且保持竖直姿态．密度计在三种液体中静止时，在密度计上与液面平齐处各标记一条刻线，共得到三条刻线．已知密度计在c液体中，有的体积浸入液体，浸入体积为5×10－6 m3.三种液体密度如表格所示，下列分析正确的是( )
第2题图
液体种类 液体密度/(kg·m－3)
a液体 0.5×103
b液体 1×103
c液体 2×103
A．三条刻线的间隔距离不相等
B．密度计的质量为0.1 kg
C．密度计在三种液体中所受浮力不相等
D．密度计在b液体中的浸入体积为3×10－5 m3
3．[2024·眉山]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F甲 F乙，液体对杯底的压强p甲 p乙．(均填“<”“＝”或“>”)
第3题图
4．[2024·南京一模](1)小明用饮料吸管制作了一支简易密度计，将其放入水中时，密度计不能直立，应 (填“增加”或“削减”)吸管中铁丝质量，改进后，将密度计放入水中，它能竖直漂浮在水面上，在密度计上标出水面的位置A；将密度计放入酒精中，仍可漂浮，标出液面的位置B，如图所示．该密度计在水中受到的浮力 (填“大于”“等于”或“小于”)酒精中受到的浮力．已知水的密度ρ1＝1.0g/cm3，酒精的密度ρ2＝0.8g/cm3，若密度计漂浮在密度为ρ3＝0.9g/cm3的液体中，则液面对应的位置可能是 (填“C”或D”)．
第4题图
(2)小华也用吸管制作了密度计，她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
5．[2023·苏州]综合实践活动课上，小明用一根长约20 cm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(如图甲所示)，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 g/cm3、0.9 g/cm3、1.0 g/cm3、1.1 g/cm3的位置并标上密度值．
第5题图
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 g/cm3.
(2)吸管漂浮在其他液体中时(如图乙所示)，液面下方的深度h＝ (用ρ水、ρ液、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 (填“相等”或“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，其他没有变化(图丙)，他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果 (填“偏大”“偏小”或“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 ．
6．[2024·无锡]制作简易的密度计，器材有：长度为20 cm的吸管一根，铁屑、石蜡、小瓶、记号笔、刻度尺、天平．(g取10 N/kg)
第6题图
(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10 g，能竖直漂浮在液体中．
①当将它放入密度为1.0g/cm3的水中时，浸入的深度为H.若放入密度为0.8 g/cm3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0.8～1.2g/cm3的不同液体中，浸入的深度h与液体密度ρ液之间的关系应符合图乙中 (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)．第4节 跨学科实践：制作微型密度计
1．[2023·德州]水平桌面上老师用相同的烧杯盛放了相同体积的水和浓盐水，让同学们进行区分，聪明的小李用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计，先后放入两液体中静止时如图甲、乙所示，下列说法正确的是( D )
第1题图
A．密度计在乙液体中受到的浮力更大
B．甲液体是浓盐水
C．两液体对容器底的压强相等
D．乙容器对桌面的压力更大
2．[2024·潍坊]物理兴趣小组把吸管的下端密闭并缠绕一段细铜丝(细铜丝体积忽略不计)，自制一个简易密度计．如图所示，密度计分别放入a、b、c三种液体中时，均漂浮在液体中，且保持竖直姿态．密度计在三种液体中静止时，在密度计上与液面平齐处各标记一条刻线，共得到三条刻线．已知密度计在c液体中，有的体积浸入液体，浸入体积为5×10－6 m3.三种液体密度如表格所示，下列分析正确的是( A )
第2题图
液体种类 液体密度/(kg·m－3)
a液体 0.5×103
b液体 1×103
c液体 2×103
A．三条刻线的间隔距离不相等
B．密度计的质量为0.1 kg
C．密度计在三种液体中所受浮力不相等
D．密度计在b液体中的浸入体积为3×10－5 m3
3．[2024·眉山]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F甲＝F乙，液体对杯底的压强p甲＜p乙．(均填“<”“＝”或“>”)
第3题图
4．[2024·南京一模](1)小明用饮料吸管制作了一支简易密度计，将其放入水中时，密度计不能直立，应增加(填“增加”或“削减”)吸管中铁丝质量，改进后，将密度计放入水中，它能竖直漂浮在水面上，在密度计上标出水面的位置A；将密度计放入酒精中，仍可漂浮，标出液面的位置B，如图所示．该密度计在水中受到的浮力等于(填“大于”“等于”或“小于”)酒精中受到的浮力．已知水的密度ρ1＝1.0g/cm3，酒精的密度ρ2＝0.8g/cm3，若密度计漂浮在密度为ρ3＝0.9g/cm3的液体中，则液面对应的位置可能是D(填“C”或D”)．
第4题图
(2)小华也用吸管制作了密度计，她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B．
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
5．[2023·苏州]综合实践活动课上，小明用一根长约20 cm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(如图甲所示)，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 g/cm3、0.9 g/cm3、1.0 g/cm3、1.1 g/cm3的位置并标上密度值．
第5题图
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1.0g/cm3.
(2)吸管漂浮在其他液体中时(如图乙所示)，液面下方的深度h＝(用ρ水、ρ液、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不相等(填“相等”或“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，其他没有变化(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(填“偏大”“偏小”或“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变高．
6．[2024·无锡]制作简易的密度计，器材有：长度为20 cm的吸管一根，铁屑、石蜡、小瓶、记号笔、刻度尺、天平．(g取10 N/kg)
第6题图
(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10 g，能竖直漂浮在液体中．
①当将它放入密度为1.0g/cm3的水中时，浸入的深度为H.若放入密度为0.8 g/cm3的酒精中，密度计所受的浮力大小为0.1N，浸入的深度为1.25H.
②将它放入密度为0.8～1.2g/cm3的不同液体中，浸入的深度h与液体密度ρ液之间的关系应符合图乙中a(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，合理的做法是在管内适当增加铁屑使密度计重力增大．
(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30_cm3．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1_cm2，盐水的密度为1.07_g/cm3(保留2位小数)．
