小乐在浮力项目化学习活动中制作了一个简易密度计。取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。如下图所示。为了给密度计标上刻度，他进行了如下操作：a.将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm3b.将其放入密度0.9g/cm3植物油中，用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm3；c.接着他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3 ，将整个饮料吸管均匀标上刻度；他将做好的密度计放入酒精中进行检验时，发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。

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1. 小乐在浮力项目化学习活动中制作了一个简易密度计。取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。如下图所示。为了给密度计标上刻度，他进行了如下操作：

a.将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm³

b.将其放入密度0.9g/cm³植物油中，用同样的方法在密度计上标上0.9g/cm³；

c.接着他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm³ ，将整个饮料吸管均匀标上刻度；

他将做好的密度计放入酒精中进行检验时，发现液面明显不在0.8g/cm³刻度处。

(1) 如图甲所示，小明制作的密度计，你认为刻度0.9应该在点（选填“p”或“q”）

(2) 在实验步骤c中，小明这样均匀标示刻度是(选填“正确”或“错误”)。

(3) 若被测液体的密度为ρ_液密度计浸入被测液体的深度为h(如图乙)、自制密度计的质量为m，横截面积为S，用给定的字母推导出ρ_液关于h的关系式为。

(4) 小明为了让简易密度计做的更精确，想使密度计上两条刻度线之间的距离大一些，请你为小明设计一种改进方法：。

【考点】

物体的浮沉条件及其应用;

【答案】

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实验探究题普通

1. 小阳按照教材中“综合实践活动”的要求制作了简易密度计。取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。如下图所示。

(1) 为了给密度计标上刻度，他进行了如下操作：

a.将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上 $\text{[math]}$ 。

b.将其放入密度 $\text{[math]}$ 植物油中，用同样的方法在密度计上标上 $\text{[math]}$ 。

c.接着他以两刻度线间的长度表示 $\text{[math]}$ ，将整个饮料吸管均匀标上刻度。

d.将做好的密度计放入酒精中进行检验，发现液面明显不在 $\text{[math]}$ 刻度处。

①如图甲所示，小明制作的密度计，你认为刻度0.9应该在点（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）

②在实验步骤c中，小明这样均匀标示刻度是（填“正确”或“错误”）的。

③若被测液体的密度为 $\text{[math]}$ ，密度计浸入被测液体的深度为 $\text{[math]}$ （如图乙）、自制密度计的质量为 $\text{[math]}$ ，横截面积为 $\text{[math]}$ ，用给定的字母推导出 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的关系式为 $\text{[math]}$ 。

(2) 小阳为了让测量结果更准确，想使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些，请为小阳设计一种改进方法：。

(3) 小金在吸管中放入金属丝并封口后，将其放入液体中，出现如图丙所示的现象，为顺完成实验任务，你的解决办法是。

实验探究题普通

2. 牛奶中掺水量越多，牛奶密度越小，品质越差。小丽想通过测定密度来比较二种牛奶品质的优劣，她用一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝，制成一支自制密度计，如图所示。

(1) 纯牛奶是（选填“溶液”、“悬浊液”或“乳浊液”）；

(2) 分别将自制密度计浸入牛奶甲和牛奶乙中，静止后如图所示。由图可知品质较高的牛奶为（选填“甲”、“乙”或“相同”）；

(3) 使用中，发现细铁丝容易滑落，于是他取下铁丝，置于玻璃管内，再次测量这一杯牛奶密度（过程中杯内液体总量不变），则测得密度与原来相比（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

实验探究题普通

3. 温州市青少年科技节以“创新•创想•创作”为主题，开展了自制潜水器比赛。图甲为某项目化小组设计的潜水器模型，其材质为硬质塑料瓶，两个舱之间密封不连通，注射器与水舱通过塑料软管相连。

设计要求：

①潜水器可以在水中实现上浮、悬浮、下沉三个模式相互切换。

②潜水器能够从水面潜到水下20厘米深度位置停留5秒。

③能够打捞起30克的水下重物。

④为保证潜水艇正常工作和生活，应尽可能提高生活舱的体积。

表一潜水器的评价量表

	优秀	良好	待改进
指标一	密封性良好，且生活舱和水舱分离	密封性良好，但生活舱和水舱未分离	密封性不好
指标二	▲	能实现上浮和下沉，但不能精准悬停于某一深度	只能实现上浮或下沉
指标三	能精准控制水舱空气体积，实现快速精确的沉浮。	能基本控制水舱空气体积，但浮沉控制精准度一般。	浮沉控制不准确或反应迟钝。

(1) 根据设计要求，将评价量表中指标二的优秀一栏补充完整。

(2) 要使图乙中潜水器下潜，应如何操作。

(3) 下沉状态时潜水器的总体密度上浮状态时潜水器的总体密度。（选填“＞”、“＜”或“＝”）

(4) 已知该小组同学采用的材料总质量0.65kg，体积800cm³ ，针筒的容积为200mL。他们设计了四种方案的生活舱和水舱的体积比，如下表所示。请根据方案2，通过计算分析是否满足设计要求中的第1、第2和第3点。

方案	生活舱体积/cm³	水舱体积/cm³
1	700	100
2	650	150
3	600	200
4	550	250

(5) 若要该潜水器的指标三达到优秀，请对该装置进行改进。

实验探究题困难