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(2022·温州模拟)
使用普通密度计测量时需要较多待测液体。我校科学项目化学习小组进行思考与实验,制作出只需少量待测液体就能直接测量其密度大小的多种液体密度仪。
项目一:利用圆柱形塑料管制作“液体密度仪”
步骤1:取一质量为2克的空心圆柱形塑料管,其底面积为1cm2 , 高为10厘米。在距离底部5厘米处的左侧管壁上做一标记M,右侧壁上每隔0.5厘米高度均标上反映液体密度的刻度线。
步骤2:如图甲所示,将塑料管放入水中,往管内倒入适量的已知密度大小的液体,直至塑料管壁上的M处与管外的水面相平;
步骤3:取出塑料管,在管内液面对应的刻度上标定密度值。按上述方法依次标出各刻度线对应的密度值。
步骤4:测量时,按步骤2往管内倒入待测液体,读取液面对应的刻度即为该液体的密度。
结合实验步骤,完成下列问题
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(1)
根据制作原理,该液体密度计的刻度值是(“均匀”的或“不均匀”)的。
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(2)
为提升该液体密度仪测量的精确度,在不更换塑料管及不改变刻度间距的前提下,请你提出一项改进措施:。
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(3)
项目二:利用力----电转换制作“液体密度仪” 其原理如图乙所示,O是一个能在滑杆上自由移动的滑块,滑片P与轻质杆OD均固定连接在滑块O上;弹簧上方固定竖直悬挂,下端的挂钩固定在杆上C处,弹簧的拉力F与伸长量x的关系如图丙所示,且OC:CD=1:4。桶中无液体时,滑片P指向A处,测量时,将待测液体加满小桶,弹簧拉力增加,滑块向下移动,待滑块稳定后闭合开关S,就能从已标注相应密度值的电压表刻度盘上读出待测液体密度。电源电压U
0恒为6伏,定值电阻R
0的阻值为20欧,电压表量程为0~3伏,最小刻度值为0.1伏。均匀的电阻丝AB的阻值为10欧,长度为20厘米。小桶的容积为10cm
3。(不计摩擦和杆、桶的质量)。
当电压表示数为0.5伏时,待测液体密度为多少? (写出计算过程)
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(4)
图丁中的M点表示该密度仪能测量的最大密度值的液体,在制作过程中,小海同学将原来的定值电阻R
0更换成阻值为5欧的定值电阻,请在图丁的坐标系中用N点表示更换电阻后所能测的最大密度值的液体。
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