常用的密度計使用時需要較多待測液體(如圖甲)。小明設(shè)計了一臺只需少量待測液體就能直接測量其密度大小的簡易密度儀(如圖乙)。其工作原理為:桶中無液體時,滑片P指向A處;測量時,將待測液體加滿小桶,裝有滑輪和滑片P的滑塊向下移動x,彈簧彈力增加F,待滑塊穩(wěn)定后閉合開關(guān)S,就能從已標注相應密度值的電流表刻度盤上讀出待測液體密度。電源電壓U0恒為6伏,定值電阻R0的阻值為12歐,電流表量程為0~0.6安,小桶的容積為10厘米3,粗細均勻的電阻絲AB總長為20厘米,其阻值隨長度變化如表。F與x的關(guān)系如圖丙所示。(不計摩擦,桶距底座高度足夠)。
電阻絲的長度(厘米) |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
電阻絲的阻值(歐姆) |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
(1)閉合開關(guān)S,滑片P在A點和B點時,電流表示數(shù)分別為I
a、I
b,則I
a、I
b的大小關(guān)系是
Ia<Ib
Ia<Ib
。
(2)某次測量時,電流表示數(shù)為0.2安,則所測液體密度為多少克/厘米
3?
(3)為了方便在電流表的表盤上標注對應的密度值,需根據(jù)上述信息,分析密度與電流的關(guān)系并確定量程。
①寫出密度ρ與電流I的關(guān)系式:ρ=
。
②該密度儀能測量的最大密度為
2
2
克/厘米
3。