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小芳在一端封闭的均匀圆玻璃管中装入适量的小铅丸,制成一支密度计.密度计能在液体中...

小芳在一端封闭的均匀圆玻璃管中装入适量的小铅丸,制成一支密度计.密度计能在液体中竖直漂浮,如图所示,根据它在液体中浸没的深度得知这种液体的密度.小芳的设计和制作过程如下:
a.根据阿基米德原理及物体漂浮条件,推导出密度计在纯水中浸没的深度h的表达式.
b.根据h的表达式,测量这支密度计自身的某些物理量,算出密度计在水中浸没的深度,在管上画上纯水的密度值线A(如图).
c.把密度计放入纯水中,验证刻度线A的位置是否准确.
请你根据上述的内容完成下列问题:
(1)设纯水密度为ρ,装了铅丸的玻璃管总质量为m,玻璃管底面直径为d.请用本题的物理量符号表示步骤a中的表达式h=   
(2)若纯水密度已知,请你写出b步骤中所需用的测量仪器有    ,及对应测量的物理量   
(3)若把校准后的密度计放在密度为0.8×103 kg/m3的酒精中,液面的位置在纯水密度值刻度线     (选填“上方”或“下方”).
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(1)密度计的使用原理:密度计在使用时始终处于漂浮状态,即浮力大小等于重力大小,浮力不变. 求密度计在纯水中浸没的深度,需要利用密度计的浮力等于重力,求出排开液体体积的大小,再根据求出的体积,算出深度h. (2)根据h=分析得出未知的量,未知量即为需要测量的量,并选择所对应的测量工具即可. (3)根据深度公式h=进行分析,在其它因素均不变的情况下,密度越小,深度越大. 【解析】 (1)∵v排=sh=π()2h,密度计处于处于漂浮状态,则有: F浮=G物 ρgv排=mg ρgπ()2h=mg h=. (2)根据h=可得,ρ、π都是已知量,m和d均为未知量,因此需要测量质量和直径,测量质量的工具为天平;测量长度的工具为刻度尺. (3)由于酒精密度比水小,并且密度计的质量、直径都不变,由深度公式h=可得,ρ越小,h越大,故密度计放在酒精中,液面的位置在纯水密度值刻度线的上方. 故答案为:(1);(2)天平、刻度尺;质量、直径;(3)上方.
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考点分析:
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