难点微专题2杠杆改装成密度秤（原卷版）

难点微专题2——杠杆改装成密度秤方法点拨:杠杆改装成密度秤主要有两类题型：1.一端装一小桶，里面液体或装液体到，移动，不同的液体对应秤砣的不同，结合可将杠杆改装成密度秤，详见题型一。2.一端挂一密度较的重物，将重物浸没在不同液体中其所受不同，细线上的拉力不同，对应秤砣的不同，结合可将杠杆改装成密度秤，详见题型二。B.例题讲解：题型一：小桶中装液体，测液体密度1．小明利用轻质硬棒（可视为杠杆）和透明塑料小桶等器材制作了如图所示的测量液体密度的秤：用细线做成提纽在O点将硬棒吊起，棒的一端悬挂塑料小桶（小桶中可装水或其他待测液体）．另外找一个重物作为秤砣，通过调节秤砣在硬棒上悬挂的位置，可使硬棒（杠杆）处于水平平衡。以下是小明测量某种待测液体密度时的实验步骤的一部分，请你将实验步骤补充完整。（1）小桶内不加液体，手提O点处的提纽，移动秤砣位置，当秤砣置于A位置时使杠杆处于水平平衡。测量并记录此时O点到A点的距离l0；（2）将适量的水注入小桶中，在桶壁上标记水面位置。移动秤砣到某一位置，使杠杆再次处于水平平衡，测量并记录；（3）将小桶内的水全部倒出，；已知水的密度为ρ水，利用上述测量出的物理量和已知量，写出计算待测液体密度ρ液的表达式：ρ液＝。题型二：利用浮力知识测液体密度2．小明利用轻质硬棒（可视为杠杆）和重物A、重物B，刻度尺等器材制作了如图所示的测量液体密度的秤；用细线做成提纽系在O点将硬棒吊起，且硬棒在水平位置平衡，再在棒的一端挂上一个重物A，另外找一个重物作为秤砣，通过调节秤砣在硬棒上悬挂的位置，可使硬棒（杠杆）水平平衡。以下是小明称量某种待测液体密度时的部分实验步骤，请你将实验步骤补充完整。（1）A物体系在杠杆一端固定不动，手提O点处的提纽，移动秤砣位置，当秤砣置于B位置时使杠杆水平平衡，用刻度尺测量并记录此时O点到B点的距离L0；（2）将A浸没在水中，不触容器底壁，移动秤砣到某一位置，使杠杆再次水平平衡，；（3）；已知水的密度为ρ水，利用上述测量出的物理量和已知量，写出计算待测液体密度ρ液的表达式：＝。C.针对训练：题型一：小桶中装液体，测液体密度3．小明利用轻质木条和透明塑料桶（不计重力）等器材制作了如图甲所示的测量液体密度的秤。测量时只要把待测液体装满小桶。就能通过移动秤砣的位置，从木条上的刻度读出液体的密度值。（1）该密度秤用到的物理知识主要有、。（2）小明测得木条长为32cm，提纽到秤钩的距离为l0＝5cm，秤砣的质量10g。小明利用他的密度秤进行了多次实验，并根据实验数据绘制了如图乙的图象（l是密度秤的提纽到秤砣的距离，ρ是液体的密度），试计算塑料桶的容积。（g＝10N/kg）（3）该密度秤的量程是多少？（4）密度秤的刻度（填“均匀”或“不均匀”），在A、B、C三点若有一个零刻度，该点是。题型二：利用浮力知识测液体密度4.在物理兴趣小组活动中，利用探究杠杆平衡条件的实验器材制作了可以直接测量液体密度的“密度天平”其制作过程和原理如下：杠杆全长为0.6m，调节两边平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，在O点左侧5cm的A位置用细线固定一个质量为100g，容积为80ml的容器，右侧用细线悬挂一个质量为50g的砝码，（细线的质量忽略不计）如图甲所示，测量时向容器中加满待测液体，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，在钩码的悬挂位置就可以直接读出液体的密度。（1）该密度天平的“零刻度’应标有O点右侧cm处。（2）在某次测量时，小明在容器中加满待测液体，当钩码悬绳移到距离O点18cm时，杠杆在水平位置平衡，则待测液体的密度为。（3）该密度天平的量程为，若想增大该“密度天平”的量程可以采取的办法是：。（4）如果采用钩码不动，在小桶上标液体的密度的方法制作密度天平，则刻度越往上，对应的液体密度值（“选填“越大”或“越小”）【拓展】另一组的小东想测量某品牌食用汕的密度，他手边的测量工具只有刻度尺，小东利用身边的器材设计了一个实验方案，首先找一根直硬棒，用细线系在O点吊起，硬棒在水平位置平衡，然后将已知密度为ρ的金属块B挂在硬棒的左端C处，另外找来一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物挂在硬棒上的位置为E，如图乙所示。（1）用刻度尺测出OE的长度L。（2）把金属块B浸没在食用油中，重物A从E处移动到D处时，硬棒再次在水平位置平衡，用刻度尺测出OD的长度L1。（3）利用上述测量出的物理量和题中的已知量可知ρ油的表达式为ρ油＝。5．小李想测量食用油的密度ρ油，他手边的测量工具只有刻度尺。小李利用身边的器材设计出一个实验方案。找来一根均匀轻质直硬棒，用细线系在O点吊起，硬棒在水平位置平衡，将一密度未知的金属块B挂在硬棒左端C处，另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物挂在硬棒上的位置为D，如图所示。下面是小李测出ρ油的部分实验步骤，请你按照小李的实验思路，将实验步骤补充完整。（1）用刻度尺测出OD的长度L0；（2）将适量水倒入烧杯（水的密度为ρ水为已知），金属块B没入水中且不碰烧杯，把重物A从D处移动到E处时（E点未标出），硬棒再次在水平位置平衡，，将金属块B取出；（3）将适量油倒入另一烧杯，金属块B没入油中且不碰烧杯，将重物A从E处移动到F处时，硬棒再次在水平位置平衡，，将金属块B取出，用抹布擦干；（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算的表达式为：。D.终极挑战：6.在综合实践活动中，小明利用自制杆秤测量液体的密度。如图1，已知杆秤的自重不计，O点是杆秤的提纽（杠杆支点），秤砣质量为50g，OA：OB＝1：6，烧杯内液体体积V＝100mL（液面在标记处），烧杯质量是100g。（1）为了比较甲、乙液体的密度大小，小明用带标记的烧杯盛取等体积的两种液体，然后用自制杆秤分别称量，当杆秤水平平衡时，测出秤砣的位置到支点O的距离x，如图1所示，则两种液体的密度关系为ρ甲ρ乙（选填“＜”、“＝”或“＞”）；（2）小明对本实验原理进行了进一步分析，从而得到秤砣到支点O的距离x与被测液体的密度之间的函数关系，则符合此关系的应是图2中的图线（选填“①”、“②”或“③”）；（3）根据上述结论，小明对杆秤的刻度进行重新标度，将杆秤改装成密度秤，它的刻度是（选填“均匀”或“不均匀”）的，它的零刻度应标在杆秤g的刻度处。用它测量时，待测液体密度ρ液应不超