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液面升降问题的解法:
1.组合物体漂浮类型
要看液面是上升还是下降,关键是比较前后两次物体排开液体的体积的变化。设物体原来排开液体的体积为V排,后来排开液体的体积为V‘排,若V’排>V排,则液面上升,若V’排例1一个水槽内漂浮着一个放有小铁球的烧杯,若将小铁球取出放入水槽里,烧杯仍漂浮在水槽中,则水面将()
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当数码管显示在回调状态时,同时按住“功能Ⅱ”和“删除”键3s将删除所有存贮的数据。在其他状态同时按“功能Ⅱ”和“删除”键时将有警示音提示状态错误。
当测试20℃蒸馏水的密度与理论值998.20Kg/cm3的误差超过0.1Kg/m3(F-B-YM01)、0.4Kg/m3(F-B-YM04)或0.8Kg/m3(F-B-YM08)时,则应校准。
校准方法是在测试蒸馏水温度恒至20±0.10℃时,误差超过0.1Kg/m3(F-B-YM01)、0.4Kg/m3(F-B-YM04)或0.8Kg/m3(F-B-YM08)时,应将该时的实测数定为998.20Kg/m3,可按住“功能Ⅱ”键,再按“标准(水)”键即可。此时,密度即显示为998.20Kg/m3。
注:校准时水要保证其纯度,多冲洗几次,并确认振筒内无气泡,才能使校准数据准确。
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物体的重力将物体拉向地面,但是如果将物体放在液体中,一种名为浮力的力量将产生反方向的作用力。浮力的大小等同于物体取代的液体的重力,或者说是排开的液体的重力。密度计重力是一定的,根据浮力的变化上浮或下沉。一个功能完好的密度计在放入液体足够长时间后处于漂浮状态(前提是测量液体密度不超过其量程),此时浮力向上推的力量等于重力向下拉的力量。密度计的重力不变,其上浮或下沉可以改变其所受浮力的大小而达到平衡。当重力大于浮力时,密度计会下沉,浮力增加;反之密度计上浮,浮力减小。当它浸入不同的液体中,因浸入深度不同而示数不同。密度计底部的铁砂或铅粒可用来保持平衡,也调整了其重力大小。密度计读数下大上小是因为F浮=G=mg=ρgV,密度计进入液体越深,排开液体的体积V也就越大,而g一定,故此时液体的密度就越小。所以密度计读数是下大上小,其示数表示液体的密度,单位为克/立方厘米.密度计法适用于分析颗粒粒径小于0.075mm的细颗粒土。斯托克斯(stokes)定律认为,球状的细颗粒在水中的下沉速度与颗粒直径的平方成正比。因而,可以利用不同粒径的土在水中下沉速度不同的原理,将粒径小于0.075mm的细颗粒进一步分组。密度计法正是基于这种原理。斯托克斯定律假定:①颗粒是球形的;②颗粒周围的水流是线流;③颗粒大小要比分子大得多。有密度计法求得的粒径并不是实际的土粒尺寸,而是与实际土粒在液体中具有相同沉降速度的理想球体的直径,即水力当量直径或称名义直径。密度计法可以测得土粒沉降距离L处的悬液密度,并由此计算出小于该粒径d的累计百分含量。采用不同的测试时间t,即可测的细颗粒组的相对含量。常用的密度计和比重计有浮子式密度计、静压式密度计、振动式密度计和放射性同位素密度计。浮子式密度计它的工作原理是:物体在流体内受到的浮力与流体密度有关,流体密度越大浮力越大。如果规定被测样品的温度(例如规定25℃),则仪器也可以用比重数值作为刻度值。这类仪器中最简单的是目测浮子式玻璃比重计,简称玻璃比重计。静压式密度计它的工作原理是:一定高度液柱的静压力与该液体的密度成正比,因此可根据压力测量仪表测出的静压数值来衡量液体的密度。膜盒(见膜片和膜盒)是一种常用的压力测量元件,用它直接测量样品液柱静压的密度计称为膜盒静压式密度计。另一种常用的是单管吹气式密度计(图2)。它以测量气压代替直接测量液柱压力。将吹气管插入被测液体液面以下一定深度,压缩空气通过吹气管不断从管底逸出。此时管内空气的压力便等于那段高度的样品液柱的压力,压力值可换算成密度。振动式密度计它的基本工作原理是:物体受激而发生振动时,其振动频率或振幅与物体本身的质量有关。如果在物体内充以一定体积的液体样品,则其振动频率或振幅的变化便反映一定体积的样品液体的质量或密度。放射性同位素密度计仪器内设有放射性同位素辐射源。它的放射性辐射(例如γ射线),在透过一定厚度的被测样品后被射线检测器所接收。一定厚度的样品对射线的吸收量与该样品的密度有关,而射线检测器的信号则与该吸收量有关,因此反映出样品的密度。
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【分析】(1)竹筷下端缠上适量的细铅丝,主要目的是降低重心使竹筷能竖直漂浮在液面;
(2)漂浮时,浮力等于自身的重力;且浮力的大小等于浸入液体中的物体上下表面的压力差;
(3)根据密度计的工作原理:漂浮条件,浮力与重力相等,列出浮力表达式F浮=ρ液gV排,通过数学中的分式推到出排开液体的体积关系,即推导出盐水的密度式;
【解答】解:(1)重心越低,稳度越大,故竹筷下端缠上适量的细铅丝,主要目的是降低重心使竹筷能竖直漂浮在液面;
(2)密度计不管放入哪种液体中,都是漂浮,所以浮力等于自身的重力;故重力相同,浮力相同,所以将该自制的密度计放入水或盐水中时,都是漂浮,浮力相等,据浮力的产生原因:“浮力的大小等于浸入液体中的物体上下表面的压力差”可知,F浮=F下﹣F上=F下﹣0=p下S﹣0=p下S;由于浮力相等,所以p下相等,故竹筷下表面受到水的压强等于竹筷下表面受到盐水的压强;
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4.小亮利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”.已知电源电压恒定为6V,滑动变阻器的规格为“1A25Ω”,三个定值电阻R分别为5Ω、10Ω、20Ω,小亮首先接入5Ω的定值电阻.
(1)小亮根据图甲所示电路图,将图乙中的实验器材连接成实验电路.在检查电路时,小亮发现有一根导线连接错了,请在连接错的那根线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确.
(2)小亮将电路改接正确后,闭合开关,忽然发现电流表指针偏转如图丙所示,小亮迅速断开开关,仔细观察了电路,很快排出了故障.小亮的做法是把滑动变阻器的滑片置于阻值最大处.
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