科学兴趣小组同学在老师指导下,用塑料吸管、橡皮泥和一些小钢珠自制了一个密度计:在吸管底部塞入一段橡皮泥,塞入一些小钢珠后用橡皮泥封住,初步做成了一支简易密度计(如图甲)。为了给密度计标上刻度,他进行了如下操作:
b.在水中加入适量食盐,测出液面上的吸管长度h2,在吸管与液面相交处标上刻度ρ盐水(如图丙所示);
(1)在步骤a到b的过程中,密度计受到的浮力_________ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)ρ1处应标_________ g/cm3;在丁图中,刻度ρ盐水应该在_________ (选填“p”或“q”)点。
(3)小明认为,只需要根据步骤a中已知的L,h1,ρ1,就可以推导出ρ盐水和h2的关系,从而在密度计上标注出盐水的密度值。请你根据已学知识推导出ρ盐水与h2的关系式:_________ (用L,h1,p1,h2来表示ρ盐水)。
b.在水中加入适量食盐,测出液面上的吸管长度h2,在吸管与液面相交处标上刻度ρ盐水(如图丙所示);
(1)在步骤a到b的过程中,密度计受到的浮力
(2)ρ1处应标
(3)小明认为,只需要根据步骤a中已知的L,h1,ρ1,就可以推导出ρ盐水和h2的关系,从而在密度计上标注出盐水的密度值。请你根据已学知识推导出ρ盐水与h2的关系式:
更新时间:2024-05-07 15:24:37
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(0.4)
真题
【推荐1】在实验条件受限制的情况,创造性地设计实验能解决一些实际问题。
(1)小柯测量食盐水密度,能找到的器材有:两个相同的透明杯子、清水(ρ水=1克/厘米3)、食盐水、记号笔和托盘天平。因为没有量筒,液体体积无法直接测量,小柯想到借助于V食盐水=V水的方法,用天平测得m1=52.0克、m2=132.0克、m3=141.6克,利用三个数据完成了食盐水密度的测量。他的测量过程与方法如下图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/8/13/1567518800658432/1567518804467712/STEM/78d727fefc86418e8673ff2fa3b6d14b.png)
结合实验图解,ρ食盐水= 克/厘米3。
(2)一株幼苗上下倒置,它的根会重新定向而向下生长,茎会弯曲向上生长。根、茎的重新定向可能与重力有关。如何找到证据来支持这一假说呢?19世纪的科学家难以找到无重力的实验环境。英国植物学家奈特把几株蚕豆幼苗沿不同方向绑在木板上,木板以每分钟150转的速度旋转,制造了一个方向由中心向外的“人造重力”,抵消地球重力对植物生长的影响。创造性的实验设计为后人的进一步研究提供了证据。奈特实验从开始到结束,旋转木板上的幼苗状况变化如下图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/8/13/1567518800658432/1567518804467712/STEM/f400d30e23a047b58ba39cc11021c848.png)
请你描述奈特实验的现象,并根据所学的科学知识作出合理解释。
(1)小柯测量食盐水密度,能找到的器材有:两个相同的透明杯子、清水(ρ水=1克/厘米3)、食盐水、记号笔和托盘天平。因为没有量筒,液体体积无法直接测量,小柯想到借助于V食盐水=V水的方法,用天平测得m1=52.0克、m2=132.0克、m3=141.6克,利用三个数据完成了食盐水密度的测量。他的测量过程与方法如下图。
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结合实验图解,ρ食盐水= 克/厘米3。
(2)一株幼苗上下倒置,它的根会重新定向而向下生长,茎会弯曲向上生长。根、茎的重新定向可能与重力有关。如何找到证据来支持这一假说呢?19世纪的科学家难以找到无重力的实验环境。英国植物学家奈特把几株蚕豆幼苗沿不同方向绑在木板上,木板以每分钟150转的速度旋转,制造了一个方向由中心向外的“人造重力”,抵消地球重力对植物生长的影响。创造性的实验设计为后人的进一步研究提供了证据。奈特实验从开始到结束,旋转木板上的幼苗状况变化如下图。
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请你描述奈特实验的现象,并根据所学的科学知识作出合理解释。
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(0.4)
【推荐2】同学们在实验室里测某种小矿石的密度,选用天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水,进行了如下的实验操作:
A.将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积。
B.把游码放在标尺的零刻度线处,调节横梁上的螺母,使横梁平衡。
C.把天平放在水平桌面上
D.将小矿石放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡。
E、在量筒中倒入适量的水并记下水的体积。
(1)正确的实验操作顺序是_____ (只填字母序号)
(2)在调节天平时,发现指针位置如甲图所示,此时应将平衡螺母向______ 调(选填“左”或“右”)
(3)用调节好的天平称小矿石的质量,天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如乙、丙图所示,由此可知,小矿石的密度ρ=___ 千克/米3。
(4)实验中,由于小英同学不小心把量筒打碎了,但实验室里已没有量筒了,老师就给她增加了一个溢水杯,现请你帮她想办法测出小矿石的体积,写出简要的实验步骤。
___________________________________________________________________
A.将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积。
B.把游码放在标尺的零刻度线处,调节横梁上的螺母,使横梁平衡。
C.把天平放在水平桌面上
D.将小矿石放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡。
E、在量筒中倒入适量的水并记下水的体积。
(1)正确的实验操作顺序是
(2)在调节天平时,发现指针位置如甲图所示,此时应将平衡螺母向
(3)用调节好的天平称小矿石的质量,天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如乙、丙图所示,由此可知,小矿石的密度ρ=
(4)实验中,由于小英同学不小心把量筒打碎了,但实验室里已没有量筒了,老师就给她增加了一个溢水杯,现请你帮她想办法测出小矿石的体积,写出简要的实验步骤。
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(0.4)
【推荐3】小明想知道酱油的密度,于是他和小华用天平和量筒做了如下实验:
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/9/2717242160996352/2718116322705408/STEM/e59475f9-89c5-47f3-af83-b788b75611cd.png?resizew=349)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/9/2717242160996352/2718116322705408/STEM/9eaa9482-7a2b-4e46-a70b-236fa8f93d5b.png)
(1)将天平放在水平桌面上,把游码放在___________ 处,发现指针情况如图甲所示,要使横梁平衡,应将平衡螺母向___________ (选填“右”或“左”)调。
(2)用天平测出空烧杯的质量为24g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图乙所示,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,用量筒测量液体体积,酱油的体积如图丙所示,读数时视线应与___________ 相平。烧杯中酱油的质量为___________ g,酱油的密度为___________ kg/m3
(3)小明用这种方法测出的酱油密度会___________ G 造填“偏大”或“偏小”)。
(4)小楚同学在实验中先测出空烧杯的质量
,倒入酱油后测出其总质量
。在将酱油倒入量筒的过程中,发现由于酱油较多,无法全部倒完,她及时停止了操作,同组同学讨论后认为仍可继续完成实验,于是小楚读出此时量筒中酱油的体积V,又加了一个步骤,顺利得出了酱油的密度。你认为增加的步骤是(对应的物理量用字母表示):___________ 。请帮小楚写出计算盐水密度的表达式:___________ 。
(5)小华不小心将量筒打碎了,老师说再拿两个完全相同的空饮料瓶也能测量出酱油的密度。于是小华添加两个完全相同的空饮料瓶和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。
①调好天平,用天平测出空饮料瓶的质量为m。
②将一个空饮料瓶___________ ,用天平测出它们的总质量为
;
③用另一个空饮料瓶装满酱油,用天平测出它们的总质量为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1fbd67f60f04c278bdd867fdb3979dfb.png)
④则着油的密度表达式
=___________ (已知水的密度为
)。
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/9/2717242160996352/2718116322705408/STEM/e59475f9-89c5-47f3-af83-b788b75611cd.png?resizew=349)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/9/2717242160996352/2718116322705408/STEM/9eaa9482-7a2b-4e46-a70b-236fa8f93d5b.png)
(1)将天平放在水平桌面上,把游码放在
(2)用天平测出空烧杯的质量为24g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图乙所示,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,用量筒测量液体体积,酱油的体积如图丙所示,读数时视线应与
(3)小明用这种方法测出的酱油密度会
(4)小楚同学在实验中先测出空烧杯的质量
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(5)小华不小心将量筒打碎了,老师说再拿两个完全相同的空饮料瓶也能测量出酱油的密度。于是小华添加两个完全相同的空饮料瓶和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。
①调好天平,用天平测出空饮料瓶的质量为m。
②将一个空饮料瓶
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③用另一个空饮料瓶装满酱油,用天平测出它们的总质量为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1fbd67f60f04c278bdd867fdb3979dfb.png)
④则着油的密度表达式
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c4ada23974c39e4a62c023d83a5fb499.png)
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(0.4)
【推荐1】如图所示是小明自制的用来探究影响浮力大小因素的装置:将弹簧和标尺固定在支架上,用细线将一个金属块悬挂在弹簧下端,弹簧静止时指针正对标尺上的A位置(本装置使用时,弹簧未超过弹性限度)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/24/2275579134238720/2277307439464448/STEM/7fd0fc16edb64bb589352bd8646ca03c.png?resizew=174)
(1)向杯中缓慢注水,从金属块底部接触水面,到金属块刚好浸没水中的过程中,指针由标尺上的A位置缓慢上移至C位置,说明物体所受浮力的大小跟________ 有关,此过程中支架上O点所受拉力的最大变化量为△F1;继续向杯中注水,指针________ (选填“上移”、“不动”或“下移”):当注满水时,金属块底部受到的压强为p1。
(2)将水倒尽,向杯中缓慢注入某种液体(ρ液≠ρ水),当指针指在C位置时,金属块底部受到的压强为p2,则p1________ p2(选填“>”、“=”或“<”),分析推理可知:金属块所受浮力的大小还与________ 有关。
(3)将液体倒尽,用等体积塑料块(ρ水<ρ塑料<ρ金属)替换金属块进行实验。向杯中缓慢注水,从塑料块底部接触水面,到塑料块浸没水中的过程中,支架上O点所受拉力的最大变化量为
F2 ,则
F1________
F2(选填“>”、“=”或“<”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/24/2275579134238720/2277307439464448/STEM/7fd0fc16edb64bb589352bd8646ca03c.png?resizew=174)
(1)向杯中缓慢注水,从金属块底部接触水面,到金属块刚好浸没水中的过程中,指针由标尺上的A位置缓慢上移至C位置,说明物体所受浮力的大小跟
(2)将水倒尽,向杯中缓慢注入某种液体(ρ液≠ρ水),当指针指在C位置时,金属块底部受到的压强为p2,则p1
(3)将液体倒尽,用等体积塑料块(ρ水<ρ塑料<ρ金属)替换金属块进行实验。向杯中缓慢注水,从塑料块底部接触水面,到塑料块浸没水中的过程中,支架上O点所受拉力的最大变化量为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff35e4e3cdc188643c46265591575c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff35e4e3cdc188643c46265591575c6.png)
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(0.4)
【推荐2】小明想利用弹簧测力计测量某种液体的密度,由于没有量筒,他找来两个完全相同的柱状烧杯,分别盛满水和该种液体。将一实心圆柱体挂在测力计下,逐渐浸入水和该液体中时,弹簧测力计的示数与圆柱体下表面离液面距离的关系图像如图甲、乙所示。___________ N;
(2)求该液体的密度?___________ ;
(3)当圆柱体下表面离水面的距离为4cm时,圆柱体从测力计的挂钩上脱落沉底,若烧杯的底面积为200cm2,则烧杯对桌面的压强增加了多少帕?___________ 。
(2)求该液体的密度?
(3)当圆柱体下表面离水面的距离为4cm时,圆柱体从测力计的挂钩上脱落沉底,若烧杯的底面积为200cm2,则烧杯对桌面的压强增加了多少帕?
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(0.4)
【推荐3】近年来,在宾馆、厂矿、医院、学校等单位使用全自动不锈钢电热开水器(外型如图1所示)越来越普遍。原因是它具有自动控水、自动测温、自动控温、热效率高、安全卫生、使用方便等优点。某电热开水器说明书上的铭牌如下表:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/22/2468156697083904/2474090862895104/STEM/43b67f7982a8404ebf7d61647e2d37b3.png?resizew=118)
(1)根据所给数据,你知道该电热开水器电热管的电阻值大约为多少?______________
(2)若不计能量损失,该电热开水器在正常工作的情况下,把一个容量的20℃的水烧开,需要多长时间?______________ (设容器内的气压为1个标准大气压);
(3)某次电路中只有该电热开水器工作的情况下,小明发现电热开水器所在电路中标有3000r/kW·h的电能表在10min时间内转过了1020转,请你据此计算出当时家庭电路中的实际电压;______________ (不考虑电阻随温度的变化)
(4)此全自动不锈钢电热开水器的机械部分结构如图2所示,当容器内水面上升时,浮力球也随之上升,通过连杆推动活塞向左活动(如图3),当水位到达一定位置时,活塞关闭进水口,停止进水;当容器内水量不足时,水面下降,浮力球随之下降,连杆带动活塞向右运动,进水口打开,向容器内进水。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/22/2468156697083904/2474090862895104/STEM/1fca69879761482fb86c53f6447ec4bc.png?resizew=539)
若在进水口处水的压强为4×104Pa,活塞的横截面积为3.0×10-4m2,且当活塞正好堵住进水口时,连接活塞与浮力球的边杆与水平面的夹角为45°(如图4所示)。若已知连杆支点上下长度之比为1∶3,不计连杆、浮力球的重力及摩擦,则(a):在答题卷的图4中画出浮力及力臂;______________ (b):浮力球的体积最小为多大?______________ (g取10N/kg)
功率 | 3kW | 容量 | 22.6升 | |
额定电压 | 220V | 水咀数 | 1 | |
重量 | 16kg | 外形尺寸(cm) | 42×29×69.5 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/22/2468156697083904/2474090862895104/STEM/43b67f7982a8404ebf7d61647e2d37b3.png?resizew=118)
(1)根据所给数据,你知道该电热开水器电热管的电阻值大约为多少?
(2)若不计能量损失,该电热开水器在正常工作的情况下,把一个容量的20℃的水烧开,需要多长时间?
(3)某次电路中只有该电热开水器工作的情况下,小明发现电热开水器所在电路中标有3000r/kW·h的电能表在10min时间内转过了1020转,请你据此计算出当时家庭电路中的实际电压;
(4)此全自动不锈钢电热开水器的机械部分结构如图2所示,当容器内水面上升时,浮力球也随之上升,通过连杆推动活塞向左活动(如图3),当水位到达一定位置时,活塞关闭进水口,停止进水;当容器内水量不足时,水面下降,浮力球随之下降,连杆带动活塞向右运动,进水口打开,向容器内进水。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/22/2468156697083904/2474090862895104/STEM/1fca69879761482fb86c53f6447ec4bc.png?resizew=539)
若在进水口处水的压强为4×104Pa,活塞的横截面积为3.0×10-4m2,且当活塞正好堵住进水口时,连接活塞与浮力球的边杆与水平面的夹角为45°(如图4所示)。若已知连杆支点上下长度之比为1∶3,不计连杆、浮力球的重力及摩擦,则(a):在答题卷的图4中画出浮力及力臂;
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(0.4)
【推荐1】实验表明:密度大于液体的固体球,在液体中开始时是竖直加速下沉,但随着下沉速度变大,其所受的阻力也变大,到一定深度后开始匀速下沉。表中是某兴趣小组在探究“固体球在水中竖直匀速下沉时的速度与哪些量有关”实验时得到的数据记录(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,球的体积计算公式为V=4/3πr3)。
(1)第1、2、3三组数据可知,因为阻力的原因,固体球在水中竖直匀速下沉时受到重力与浮力并不相等,重力与浮力之比为_____ 。
(2)结合表格中的数据分析,若固体球的半径为2.0×10-3m,密度为3.0×103kg/m3,则其在水中匀速下沉的速度是_____ m/s。
(3)对于固体球在水中从静止开始竖直下沉的过程,四位同学描述出了重力对固体球做功的功率与其下落时间关系的P-t图像,如图所示,其中描述正确的是_____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/9/27/2299690009829376/2304030975918080/STEM/cd8b5f6fbd1c41f68da8bfd93c3e811c.png?resizew=523)
(4)同学们进行了以上实验后,为了得到“密度大于液体的固体球,在液体中开始时是竖直加速下沉,但随着下沉速度变大,其所受的阻力也变大,到一定深度后开始匀速下沉”的普遍结论,你认为应进行的下一步操作是____ 。
组次 | 固体球的半径r(×10-3m) | 固体球的密度ρ(×103kg·m-3) | 固体球匀速 |
1 | 0.5 | 2.0 | 0.55 |
2 | 1.0 | 2.0 | 2.20 |
3 | 1.5 | 2.0 | 4.95 |
4 | 0.5 | 3.0 | 1.10 |
5 | 1.0 | 3.0 | 4.40 |
6 | 0.5 | 4.0 | 1.65 |
7 | 1.0 | 4.0 | 6.60 |
(1)第1、2、3三组数据可知,因为阻力的原因,固体球在水中竖直匀速下沉时受到重力与浮力并不相等,重力与浮力之比为
(2)结合表格中的数据分析,若固体球的半径为2.0×10-3m,密度为3.0×103kg/m3,则其在水中匀速下沉的速度是
(3)对于固体球在水中从静止开始竖直下沉的过程,四位同学描述出了重力对固体球做功的功率与其下落时间关系的P-t图像,如图所示,其中描述正确的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/9/27/2299690009829376/2304030975918080/STEM/cd8b5f6fbd1c41f68da8bfd93c3e811c.png?resizew=523)
(4)同学们进行了以上实验后,为了得到“密度大于液体的固体球,在液体中开始时是竖直加速下沉,但随着下沉速度变大,其所受的阻力也变大,到一定深度后开始匀速下沉”的普遍结论,你认为应进行的下一步操作是
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较难
(0.4)
【推荐2】小王为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况,如图所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深)。在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F,实验数据如下表:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/2/19/1567530146668544/1567530150297600/STEM/727038a8431e40b094e0eec043dc13a9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/2/19/1567530146668544/1567530150297600/STEM/b728416259404a389106f990e15cd530.png)
(1)分析表中实验数据,可以得出物体重 N,第4次实验时,物体受到的浮力为 N。
(2)分析表中第1列到第5列数据,说明: 。
(3)分析表中第6列到第7列数据,说明: 。
(4)下图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离关系的图象是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/2/19/1567530146668544/1567530150297600/STEM/727038a8431e40b094e0eec043dc13a9.png)
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(1)分析表中实验数据,可以得出物体重 N,第4次实验时,物体受到的浮力为 N。
(2)分析表中第1列到第5列数据,说明: 。
(3)分析表中第6列到第7列数据,说明: 。
(4)下图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离关系的图象是( )
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探究题
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较难
(0.4)
【推荐3】小科在完成“动手动脑学物理”时,认识了密度计。将其放入液体中,当它竖立静止时,与液面相交的读数即为待测液体的密度。
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(1)如图甲、乙所示,让同一支密度计分别静止在水和酒精中,密度计受到的浮力___________ (选填“变大”、变小”或“不变”);装水的容器是___________ (选填“甲”或“乙”)。
(2)小科将一支铅笔的下端缠绕了适量铜丝,初步做成了一支密度计(如图丙);为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验:
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水的密度值1.0g/cm3;
b、将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm2;
c、像标示弹簧测力计刻度的方法-样,他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3将整个铅笔均匀标上刻度;
d、他将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。
①如丙图所示,小科制作的密度计,你认为刻度0.9应该在___________ 点(选填“p”或“q”)。
②在实验步骤d中,小科发现密度计的刻度应该是___________ (填写“均匀”或者“不均匀”);
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(1)如图甲、乙所示,让同一支密度计分别静止在水和酒精中,密度计受到的浮力
(2)小科将一支铅笔的下端缠绕了适量铜丝,初步做成了一支密度计(如图丙);为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验:
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水的密度值1.0g/cm3;
b、将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm2;
c、像标示弹簧测力计刻度的方法-样,他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3将整个铅笔均匀标上刻度;
d、他将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。
①如丙图所示,小科制作的密度计,你认为刻度0.9应该在
②在实验步骤d中,小科发现密度计的刻度应该是
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