10.4跨學科實踐：制作微型密度計項目提出消毒酒精的密度約為0.87×103kg/m3。用密度計測量酒精的密度，是一種初步判斷酒精是否合格的簡單方法。不過常用的密度計體積較大，很難放入小瓶酒精中進行測量。如果能設計和制作一個微型密度計，測量時只需把微型密度計放入小瓶中，就能方便、快速地判斷酒精是否合格。項目分析要制作一個微型密度計，需要完成以下任務：1.設計一個能放入小瓶中，并能用來判斷酒精是否合格的微型密度計。2.按照設計要求，完成微型密度計的制作。項目實施設計（1）基本思路

如圖所示，把塑料吸管的下端用蠟封口并纏上銅絲，設法讓它能漂浮在水面上。這就是一個最簡單的密度計。項目實施設計思考：自制密度計放入盛酒精的小瓶后，可能會觸碰瓶底，還可能會使酒精溢出。另外，它漂浮在不同密度的酒精中時，作為標度桿的吸管因直徑太大，可能會造成液面在吸管上的位置變化很小，使我們難以判斷酒精密度的大小。怎樣解決這兩個問題呢？項目實施設計密度計所受浮力的大小等于它所受的重力，浮力的大小決定了排開酒精的體積。吸管的直徑影響了液面在吸管上位置的變化。因此，要設計符合要求的密度計，應該著重考慮以下兩個因素：密度計的質量標度桿的直徑項目實施設計（2）估算密度計的質量

對于100mL的小瓶酒精來說，若用微型密度計測量時排開1~2mL的酒精，一般不會導致酒精溢出。1~2mL酒精的質量為1g左右，因此我們設計的微型密度計的質量也應為1g左右。項目實施設計（3）估算標度桿的直徑

可以認為消毒酒精的密度為0.86×103~0.88×103kg/m3是合格的。如圖所示，若密度計漂浮在0.86×103kg/m3的酒精中，液面位于標度桿的A位置；漂浮在0.88×103kg/m3的酒精中，液面位于標度桿B位置，則測量時液面位于A、B之間的酒精都是合格的。A、B間的長度過小，不便于觀察者分辨。為此，可設定A、B間的長度不少于4mm。這樣，根據圓柱體的體積公式，就可以計算標度桿的橫截面積和直徑了。通過估算，可以知道標度桿的橫截面積約為0.07cm3，直徑約為3mm。項目實施設計（4）設計微型密度計的結構

為了使微型密度計能在酒精中豎直漂浮，需要在標度桿下部增加配重（如纏上一些銅絲），但增加了配重的標度桿放在酒精中會下沉，因此還要在標度桿上固定一個浮子來增大浮力，這樣，微型密度計由標度桿、浮子和配重三部分組成，配重位于最下方。項目實施制作（1）選擇材料浮子可以用小泡沫塑料球作為浮子，也可以截一段稍粗點的塑料管，將其兩頭封口作為浮子。項目實施制作（1）選擇材料標度桿直徑約為3mm的細塑料管、做棉簽的實心塑料桿以及細的圓珠筆芯等，都可以用來做標度桿。項目實施制作（1）選擇材料配重可以在實心塑料桿下端纏上若干圈銅絲，或者在空心細塑料管下端插入一段粗鐵絲作為配重。改變銅絲或鐵絲的長度就可以調節配重。項目實施制作（2）制成作品用制作棉簽的實心塑料桿作為標度桿，塑料桿中部套一個直徑約1.2cm的泡沫塑料球作為浮子，下端繞有銅絲作為配重，初步做成一個微型密度計。把這個密度計漂浮在水中調節配重。改變銅絲的長度，使密度計在水中漂浮時浮子浸沒在水中，水面上方露出一段標度桿。項目實施制作（2）制成作品把調好配重的微型密度計放入標準消毒酒精中。待微型密度計靜止時，依據液面的位置在標度桿上做一個記號。最后，用4mm寬的彩色膠布中心對著記號貼在塑料桿上，微型密度計就做好了。項目實施制作展示交流1.老師準備了若干瓶密度不同的酒精，請用自制的微型密度計測量這些酒精，判斷哪瓶酒精的密度符合消毒酒精的要求，哪瓶密度偏大，哪瓶密度偏小。你的測量結果與老師公布的結論相同嗎？2.如果你的測量結果與老師公布的結論不同，請分析產生誤差的原因。3.如果你的測量結果與老師公布的相同，說說你的體會。1.小明在飲料吸管中塞入一些細鐵絲作為配重,并將一端封閉,制作了一只簡易密度計;將其先后放入甲、乙兩杯液體中,當密度計靜止時,兩杯中液體深度相同,如圖所示。下列說法正確的是(

)A.密度計在甲杯液體中受到的浮力更大B.密度計的刻度線,越往上標注的密度值越大C.乙杯中液體的密度比甲杯中的液體密度小D.密度計放入后,乙杯中液體對容器底的壓強更大甲乙D2.鹽水選種是一種常用的選種方法,將待選的種子放入濃度適當的鹽水中,良種沉入水底、次種則漂浮于水面,如圖甲所示。農民為了方便檢驗自制的鹽水濃度是否合適,在一端封閉的吸管內放入一些鐵砂制成了簡易密度計。首先將密度計放入標準鹽水中,在吸管上標出水面的位置,如圖乙所示,再將密度計放入自制的鹽水中,如圖丙所示。下列說法正確的是(

)

甲

乙

丙A.良種的密度小于次種的密度B.圖丙中密度計所受的浮力大于圖乙中密度計所受的浮力C.圖丙中的自制鹽水需要通過加水配成標準鹽水D.若只換用更細的吸管制作密度計可以提高密度計的測量精度D3.小華同學在一支鉛筆的下端粘上一塊橡皮泥，將它分別置于甲、乙兩杯液體中觀察到靜止時的情形如圖8所示，鉛筆在甲、乙兩杯液體中受到的浮力F甲