一天.小明在厨房帮助妈妈做饭.看到厨房里有许多液体和粉末状的固体调味品.他想这些调味品的密度是多大呢?可家里没有天平和量筒.只找到一个薄壁厚底的柱形小玻璃容器．他灵机一动.将玻璃容器放入水中.如图所示.利用物理课上学习的知识并借助水.自制了一个可以测量液体和粉末状的固体密度的装置.并且该装置的密度刻度还是均匀的．你知道他是怎样制作� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（2012?和平区二模）一天、小明在厨房帮助妈妈做饭，看到厨房里有许多液体和粉末状的固体调味品，他想这些调味品的密度是多大呢？可家里没有天平和量筒，只找到一个薄壁厚底的柱形小玻璃容器．他灵机一动，将玻璃容器放入水中，如图所示，利用物理课上学习的知识并借助水，自制了一个可以测量液体和粉末状的固体密度的装置，并且该装置的密度刻度还是均匀的．你知道他是怎样制作的吗？
（1）请写出该装置的设计原理；
（2）证明该装置的密度刻度是均匀的；
（3）写出标注该装置的密度刻度值的方法．

分析：物体漂浮时，受到的浮力和自身的重力相等，且增大的浮力和增大的重力相等；知道小玻璃容器浸入水深度的增加量，即可根据阿基米德原理和密度公式、重力公式得出等式得出物体的密度；先标出水的密度，进一步根据比例关系即可标出其它物体的密度，据此进行解答．

解答：解：
（1）利用漂浮条件，F_浮=G；
（2）设被测液体或粉末状的固体的密度为ρ，小玻璃容器的横截面积为S，小并联容器中被测物质的高度为h₀，小玻璃容器浸入水的深度增加量为△h，则
小玻璃容器再次漂浮时，增大的浮力等于增大的重力：△F_浮=△G，
即ρ_水gS△h=ρgSh，可得△h=

ρh

ρ水

，
由△h的表达式可知，当ρ水、h0为定值时，△h与ρ成正比，此时该装置的密度刻度是均匀的．
（3）将空小玻璃容器口朝上竖直漂浮在水面上，在水面与小小玻璃容器外壁交界处标为“0”刻度；把一部分水放入小玻璃容器中，使小玻璃容器中水的高度为h₀，当小玻璃容器在水面静止时，在玻璃容器外面的水面与小玻璃容器外壁交界处标上水密度的刻度值，按比例标出其余对应的刻度值．

点评：本题情景取材于课本，要求学生发挥想象，提出问题并来解决这个问题．情景就是学生熟知的课本中的演示实验，由此展开探究活动，主要考查学生分析实验装置、设计和实施物理实验的能力以及科学探究的基本过程和方法．

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