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为何刻度不均匀
优质期刊推荐密度杆秤问题两例--《数理化学习》2008年02期
密度杆秤问题两例
【摘要】：正例1小亮利用轻质木条和透明塑料桶等器材制作了如图1所示的测量密度的秤.只要把一定体积的待测液体倒入小桶中,就能通过移动秤砣的位置,从木条上的刻度读出液体的密度值.(1)设计中所用到的物理知识有
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：G634.7【正文快照】：
例1小尧利用轻质_ L，，.‘_。一、J，一，~，.1夕不余和邃明塑什袖守器柯AB制作了如图1所示的浏量密度的秤.只要把一定体积的待侧液体倒入小捅中，就能占图1 p。，他手边的浏量工具只有刻度尺.小东利用身边的器材设计出一个实验方案.首先找一根均匀直硬棒，用细线系在口点吊
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（1）如图所示，密度计是测量液体密度的工具，它的工作原理是怎样的？密度计的刻度值是上小下大、上疏下密，且刻度分布不均匀．试根据其工作原理进行推证．（为讨论方便，可将密度计看作横戴面积为S的圆柱体模型，推证过程要有必要的公式论证和文字说明）（2）为了测定密度值较小的液体的密度，仿照日常生活中的杆秤，设计出一种密度秤，如图所示．（a）试根据浮力知识和杠杆平衡原理推出密度秤工作原理的表达式；（b）试根据其工作原理讨论密度秤的数值大小及刻度分布是否均匀？
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（1）∵密度计在不同液体中处于漂浮状态，∴F浮=G，即ρ液gV排=ρ液gSh=mg，ρ液=mSh，h为密度计浸入液体的长度，ρ液越小，浸入部分的长度越长，上面的刻度显示越小，∴上小下大．刻度不均匀，∵ρ和h是反比例函数...
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（1）密度计在液体中处于漂浮状态，受到的浮力等于重力的大小，重力不变，浮力不变；根据阿基米德原理和重力公式得出液体密度的表达式，然后分析密度计的工作原理．（2）（a）G浸没在液体中，所以其对杠杆的力为G-F浮，F浮=ρ液gV排，根据杠杆的平衡条件列出关系式，即可得出密度秤工作原理的表达式；（b）分析ρ和L成正比关系即可判断密度秤的数值大小及刻度分布是否均匀．
本题考点：
控制变量法与探究性实验方案；杠杆的平衡条件；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用．
考点点评：
本题考查了液体密度的测量，涉及到物体浮沉条件、阿基米德原理和杠杆的平衡条件以及称重法求浮力等，会根据表达式得出判断可得是否均匀是关键．
扫描下载二维码按如图原理制作一杆可直接测量液体密度的秤，称为密度秤，其外形和普通的杆秤差不多，装秤钩的地方吊着一体积为1cm3的较重的合金块，杆上有表示液体密度数值的刻度，当秤砣放在Q点处时秤杆恰好平衡，如图所示．当合金块完全浸没在待测密度的液体中时，移动秤砣的悬挂点，直至秤杆恰好重新平衡，便可直接在杆秤上读出液体的密度，下列说法中错误的是（　　）A．密度秤的零点刻度在Q点B．秤杆上密度读数较大的刻度在较小的刻度的左边C．密度秤的刻度都在Q点的右侧D．密度秤的刻度都在Q点的左侧【考点】．【专题】定量思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题．【分析】根据根据杠杆的平衡条件和阿基米德原理，结合实际对选项逐一分析进行解答．【解答】解：A、合金块没有浸入液体时，液体的密度应为零，所以秤的零刻度应该在Q处；故A选项正确；B、秤砣的质量不变，由Q向左移动时，它的力臂变短，则左边合金块拉秤杆的力减小，说明合金块受到的浮力增大，而合金块排开液体的体积不变，说明液体的密度变大，所以刻度应逐渐变大，即秤杆上较大的刻度在较小的刻度的左边；故B选项正确；CD、若秤砣由Q向右移动，它的力臂变长，则左边合金块拉秤杆的力应增大，但合金块受到的浮力不可能竖直向下，所以零点的右边应该是没有刻度的，其刻度都在Q点的左侧．故C错误、D正确．本题选错误的，故选：C．【点评】本题考查了杠杆的平衡条件和阿基米德原理的动态分析，结合生活实际灵活应用所学知识是解决本题的关键，有一定难度．声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。答题：sddrg老师　难度：0.60真题：1组卷：2
解析质量好中差
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