什么是密度计(密度计原理)[通俗易懂]

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|||学习目标||

了解密度计的制造原理、使用方法和校准特性。

|||知识要点|

1.密度计是一种测量仪器，是客观条件的一种应用。

2.用密度计测量液体密度时，液体所受的浮力和重力。因为同一个密度计的重力是不变的，所以受到各种液体的浮力。由F浮= ρ液V排G可知，在各种不同密度的液体中，密度计排开液体的体积，根据其在液体中的浸没程度即可读出液体的密度。

3.密度计的刻度线分布为(均匀/不均匀)，标示的密度值随着密度计的下降而升高。

|||经典范例||

示例:两个相同的烧杯放在水平桌面上，烧杯中装有不同密度的液体。将两个相同的自制密度计分别放入a、b烧杯中，密度计静止后，两个烧杯中的液面水平。下列说法错误的是()

A，A杯中液体的密度小于b杯中液体的密度。

B.A杯中密度计的浮力等于b杯中的浮力。

c、杯子A对桌面的压力等于杯子B对桌面的压力。

d、密度计排出的液体在A杯中的质量等于b杯中的质量。

例:小张在家里做了一个简易的密度计，用它来测量盐水的密度。实验设备包括:天平、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水和待测盐水。实验步骤如下:①用刻度尺测量竹筷的长度L。②在竹筷下端缠绕适量细铅丝。③将自制密度计放入盛有水的烧杯中，静置后用刻度尺测量竹筷在液面上的长度h1。④将自制密度计放入盛有盐水的烧杯中，静置后用刻度尺测量竹筷在液面上的长度h2。根据上述步骤回答以下问题:

(1)竹筷下端包裹适量细铅丝，主要目的是降低重心。

(2)密度计在浮力和重力条件下工作，竹筷下表面受水的压力，竹筷下表面受盐水的压力(“大于”、“等于”或“小于”)。

(3)被测液体的密度越大，液体的体积将被密度计所取代(选择“较小”或“较大”)。

(4)被测盐水的密度表达式:ρ盐水=(水的密度是ρ水，不考虑铅丝的体积)。

|||课堂练习||

1.当小明学完“用手和脑学物理”后，他认识了密度计。放入液体中，静止时，与液面相交的读数就是待测液体的密度。

(1)如图A和B所示， 水容器的浮力是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(A/B)。

(2)小明在铅笔下端缠绕适量铜丝，初步制成密度计(如图C)；为了标记密度计，他进行了以下实验:

A.将它放入水中，静止不动，在密度计上与水面平齐的地方标出水位。

密度值为1.0g/cm3；；

B.放入植物油中，用同样的方法在0.9g/cm3的密度计上标出植物油的密度值；；

C.和弹簧测力计刻度的标注方法一样，他用两根刻度线之间的长度为0.1g/cm3，将整支铅笔均匀标注；

D.他将密度计放入酒精中检验，发现液面明显不在0.8g/cm3的刻度上。

①如图C，小明做的密度计，你觉得0.9的刻度应该在________(p/q)吗？

②在实验步骤C中，小明均匀标注刻度对吗？________;如果被测液体的密度为ρ液体，密度计浸入被测液体的深度为H(如图D)，自制密度计的质量为M，铅笔的截面积为S， 请推导出H和ρ液体的关系:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

小明根据课本上“综合实践活动”的要求，做了一个简易密度计。

(1)取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端插入适量金属丝并用石蜡密封。插金属丝的目的是让吸管在液体中_ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

(2)将吸管放入水中的场景如图A所示，测得的浸入长度为h；如图B所示，浸没长度为h，如果用ρ液体和ρ水分别表示液体和水的密度，ρ液体_ _ _ _ _ _ _ _ _(>:/=/& lt；)ρ水，h和ρ水，ρ液和h的关系是h = _ _ _ _ _ _。

(3)根据图A，小明在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3，下同)，再用上述关系式计算，标出0.8、0.9、1.1、1.2刻度线(图中未示)。发现1.1的刻度线是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

(4)检查校准误差，小明取食用油，先用天平和量筒测量其密度，再用这个密度计测量。但是手术过程中出现了图C所示的情况，让他很失望。实验到此结束了吗？根据经验或者思维，你觉得不换食用油可以做什么样的尝试:。

|||参考答案||

知识要点

1.液体密度浮动

2.不同深度相等且不变

3.大不均匀性

经典例子

实施例1.c

2.(1)使竹筷垂直漂浮在液面上(2)等于(3)较小的(4) ρ水(L-h1)/(L-h2)

课堂练习

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