在实验室做实验时.小明同学把一瓶口香糖开封后.取出几粒放入装有20cm3水的量筒中.发现口香糖沉入量筒底且没有溶化.于是他想测一下口香糖的密度．(1)小明根据图甲知道了这些口香糖的体积为30cm3．(2)他把天平放在水平桌面上.就开始调节横梁平衡.老师提示他调节平衡前应该先将游码移到标尺左端的0刻线处．(3)他用调好的天平测出了剩余的口香糖� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

1．

在实验室做实验时，小明同学把一瓶口香糖开封后，取出几粒放入装有20cm³水的量筒中，发现口香糖沉入量筒底且没有溶化，于是他想测一下口香糖的密度．
（1）小明根据图甲知道了这些口香糖的体积为30cm³．
（2）他把天平放在水平桌面上，就开始调节横梁平衡，老师提示他调节平衡前应该先将游码移到标尺左端的0刻线处．
（3）他用调好的天平测出了剩余的口香糖和瓶的总质量如图乙所示，他又看到包装上写着总质量为32g，于是算出口香糖的密度为1.2g/cm³．
（4）回到家后他又想测量一下妈妈刚榨的一杯果汁的密度，但是家里没有天平和量筒，于是他想到了用刻度尺和剩余的大半瓶口香糖、水及一只水杯（如图丙）测果汁的密度．请将实验步骤补充完整，并写出果汁密度的表达式．
步骤：
a在水杯中装入适量水，将口香糖瓶放入水杯中使其竖直漂浮，用刻度尺测出口香糖瓶浸入水中的深度为h₁．
b将水杯中水倒出后，再装入适量果汁，将口香糖放入水中，使其竖直漂用刻度尺测出口香糖瓶浸入果汁中的深度为h；果汁密度的表达式：$\frac{{h}_{1}{ρ}_{水}}{h}$．

分析（1）量筒是用来测量体积的工具，在读数时，应注意视线与量筒内的液体的凹液面相平；
（2）天平放在水平桌面上，调节平衡前应该先将游码移到标尺左端的0刻线处；
（3）读取天平的示数时应将砝码的质量与游码的示数相加．利用公式ρ=$\frac{m}{V}$可求出口香糖的密度；
（4）假设口香糖瓶的底面积是s，据瓶子浸入的高度能计算出瓶子浸入水中的体积，再据阿基米德原理计算出其所受的浮力，同时由于该口香糖瓶处于漂浮状态，此时的浮力也等于口香糖瓶的重力；同理再将瓶子处于果汁中的上述几个算式列出来；由于口香糖瓶的重力是不变的，故据此列出该瓶在水中漂浮和在果汁中漂浮的等式，进而可计算出果汁的密度．

解答解：（1）据图能看出，此时量筒的示数是30mL，即是30cm³．
（2）调节平衡前应该先将游码移到标尺左端的0刻线处；然后再调节调节横梁平衡；
（3）据图能看出剩余的口香糖和瓶的总质量是20g，故量筒中口香糖的质量是：
m=32g-20g=12g；
口香糖的体积是：
V=30cm³-20cm³=10cm³
口香糖的是密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{12g}{10c{m}^{3}}$=1.2g/cm³；
（4）①在水杯中装入适量水，将口香糖瓶放入水杯中使其竖直漂浮，用刻度尺测出口香糖瓶浸入水中的深度为h₁；故此时该瓶子处于漂浮状态，假设该瓶子底面积是s，故其浸入水中的体积是v=sh₁，此时其所受的浮力是：F_浮=ρ_水gsh₁，若该瓶子的重力是G，故据漂浮条件可知，F_浮=ρ_水gsh₁=G；
同理：②中将水杯中水倒出后，再装入适量果汁，将口香糖瓶放入果汁中使其竖直漂浮，用刻度尺测出口香糖瓶浸入果汁中的深度为h，故此时该瓶子处于漂浮状态，故其浸入果汁中的体积是v=sh，此时其所受的浮力是：F_浮=ρ_果汁gsh，若该瓶子的重力是G，故据漂浮条件可知，F_浮=ρ_果汁gsh=G；
即ρ_水gsh₁=ρ_果汁gsh
所以ρ_果汁=$\frac{{h}_{1}{ρ}_{水}}{h}$．
故答案为：（1）30；（2）左；（3）20；1.2；（4）a：口香糖瓶浸入水中的深度；b：口香糖瓶浸入果汁中的深度；$\frac{{h}_{1}{ρ}_{水}}{h}$．

点评测密度的实验中重点考查了天平、量筒的使用，密度公式的运用；而（4）中的密度的测量实验则对我们提出的更高的要求，需要利用阿基米德、漂浮的条件、密度的公式等，最终通过实验间接测出果汁的密度．

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12．材料一、阅读下面的短文，回答问题
半导体制冷
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（1）常用来做半导体材料的有硅，如图1，若要使一个电冰箱箱内的温度下降，铜片A置于电冰箱箱内，铜片B置于电冰箱箱外（前两空选填“箱内”、“箱外”），这就是半导体电冰箱的工作原理，若将图1中电源换成交流电源，此时电冰箱能否正常制冷？
答：不能
（2）若将图1中P型半导体与N型半导体位置互换，其他条件不变，则铜片A上表面空气温度将上升．若将图中电源正负极互换，其他条件不变，则铜片B表面空气的温度将下降．
材料二、建设中的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成，隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成，如图2所示，建造隧道时，先将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，然后让其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底．
设某一节密封长方形沉管的长、宽、高分别是180m，35m，10m，总质量为6×10⁷kg（海水密度取1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）
（1）漂浮在海面上的密封沉管，在水面受到的浮力方向是竖直向上，在灌水前受到的浮力F_浮=6×10⁸ N
（2）在对密封沉管灌水使其下沉过程中，密封沉管浮力大小将增大，其下表面受到海水的压强大小将增大；当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时，密封沉管浮力大小将不变，注入的海水至少为3×10⁶kg，此时其下表面受到海水的压力等于6.3×10⁸N．
（3）当密封沉管灌水下沉到海底后，将其下半部分埋入海底的泥沙中，再将灌入其中的海水全部抽出，此时空心密封沉管不会再上浮，请用浮力的知识来解释其原因．
答下表面不受海水的压力，根据浮力的产生原因，沉管不再受海水的浮力．

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