密度与浮力实验专题

学生教案 第 1 页 共 10 页 教师姓名教师姓名 陈伟彬 学生姓名学生姓名 填写时间填写时间 年级年级初三学科学科物理上课时间上课时间 阶段阶段 基础 基础 提高 提高 强化 强化 课时计划课时计划 第 第 次课 次课 共 共 次课 次课 教学目标教学目标 1 掌握用常规方法测量密度 2 掌握特殊方法的测量密度 3 掌握用密度与浮力的关系测量密度 重难点重难点特殊方法测量密度 密度与浮力的关系测量密度 课后作业 课后作业 完成课后作业 教师评语教师评语 及建议 及建议 学生教案 第 2 页 共 10 页 密度浮力测量方法总汇密度浮力测量方法总汇 一 一 有天平 有量筒有天平 有量筒 常规方法 1 固体 固体 m0V1V2m0V1V2 表达式 2 2 液体液体 m1 V m2 表达式 二 二 有天平 无量筒有天平 无量筒 等体积替代法 1 固体固体 m0 m1m2 m0 m1m2 表达式 2 液体液体 m0 m1 m2 水 液体 m0 m1 m2 水 液体 表达式 0 12 m VV 12 mm V 器材 石块 天平和砝码 量筒 足够多的水和细线 1 先用调好的天平测量出石块的质量 0 m 2 在量筒中装入适量的水 读取示数 1 V 3 用细线系住石块 将其浸没在水中 密度小于 液体密度的固体可采用针压法或坠物法 读 取示数 2 V 器材 待测液体 量筒 烧杯 天平和砝码 1 在烧杯中装入适量的待测液体 用调好的天平测量 出烧杯和液体质量 1 m 2 把烧杯中的部分液体倒入量筒 读取示数V 3 用天平测得烧杯中剩余液体和烧杯的总质量 2 m 012 0 012 mmm m mmm 水 水 m 仪器 石块 烧杯 天平和砝码 足够多的水 足够 长的细线 1 用调好的天平测出待测固体的质量 0 m 2 将烧杯中盛满水 用天平测得烧杯和水的质量 1 m 3 用细线系住石块 使其浸没在烧杯中 待液体 溢出后 用天平测得此时烧杯总质量 2 m 10 20 10 mm mm mm 水 水 m 仪器 烧杯 足够多的水 足够多的待测液体 天平和砝码 1 用调整好的天平测得空烧杯的质量为 0 m 2 将烧杯装满水 用天平测得烧杯和水质量 为 1 m 3 将烧杯中的水倒掉 然后在烧杯中装满待 测液体 测得此时烧杯和液体的质量为 2 m 学生教案 第 3 页 共 10 页 器材 天平 待测试管 足够多的水 1 在量筒内装有适量的水 读取示数 1 V 2 将试管开口向上放入量筒 使其漂浮在水面 上 此时量筒示数 2 V 3 使试管沉底 没入水中 读取量筒示数 3 V 器材 水槽 烧杯 量筒 足够多的水和细线 石块 笔或 橡皮筋 1 用细线系住石块 将其放入烧杯内 然后烧杯放入盛 有水的水槽内 用笔在烧杯上标记出液面 2 取出塑料盒内的固体 往里缓慢倒入水 直到量筒内 液面达到标记的高度 3 将烧杯内水倒入量筒内 读取示数为 1 V 4 在量筒内装有适量的水 示数为 然后通过细线将 2 V 固体放入液体内 测得此时示数为 3 V 器材 量筒 足够的水 待测液体 密度较小的固体 1 量筒内装有体积为的水 1 V 2 将一密度较小的固体放入水中 测得体积为 2 V 3 在量筒内装入适量的液体 测得体积为 3 V 4 再将固体放入该液体内 测得体积为 4 V 三 三 有量筒 无天平有量筒 无天平 1 固体固体 a 一漂一沉法 V1V2V3V1V1V2V3 表达式 b 曹冲称象法 表达式 c V2V3V1V2V3V1 公式 3 3 液体液体 a 等浮力法 V1V2 V3V4 水液水液 V1V2V2 V3V4V4 水液水液 公式 21 21 31 VV VV VV 水 水 m 21 31 VV VV 水 4321 21 43 VVVV VV VV 液水 水 g g 1 32 V VV 水 器材 量筒 待测固体 足够的水和细线 木块或塑 料盒 1 将一木块放入盛有水的量筒内 测得体积为 1 V 2 将待测固体放在木块上 测得量筒示数为 2 V 3 然后通过细线将固体也放入量筒内 此时量 筒示数为 3 V 学生教案 第 4 页 共 10 页 b 曹冲称象法 V1 V2 水 液 V1V1 V2 水 液 表达式 四 四 只有弹簧测力计只有弹簧测力计 1 1 固体固体 双提法 G0 F G0 F 表达式 2 2 液体液体 三提法 G0 F1F2 水液 G0 F1F2 水液 表达式 五 五 只有刻度尺只有刻度尺 1 土密度计法土密度计法 表达式 2 1 V V 水 0 0 0 水排水 G gV G F G F 012 02 01 FF 水排液排 液水 GgV gV G F G F 12 1 2 hh hh 水液 液水 gh gh 器材 小烧杯 水槽 量筒 待测液体 足够的水 1 在小烧杯中倒入适量的水 然后将小烧杯放入 一个水槽内 标记出液面高度 2 将小烧杯中的水倒入量筒内测得体积为 1 V 3 将小烧杯放在大烧杯内 将待测液体缓慢的倒 入小烧杯内 直到水槽内液面上升到标记处 4 将小烧杯内的待测液体倒入量筒内测得体积为 2 V 4 V 器材 弹簧测力计 待测液体 石块 烧杯 足够多 的水和细线 1 用细线系住石块 用调整好的弹簧测力计测 得金属块的重力 0 G 2 将烧杯中装入足够多的水 用弹簧测力计悬 挂着金属块浸没在水中 不触及烧杯侧壁和 底部 此时示数为 1 F 3 将烧杯中装入足够多的待测液体 用弹簧测力 计悬挂着石块浸没在待测液体中 不触及烧杯 侧壁和底部 此时示数为 2 F 器材 弹簧测力计 烧杯 足够的水和细线 石块 1 用细线系住石块 用调整好的弹簧测力计测得 石块的重力 0 G 2 用弹簧测力计悬挂着固体 将其完全浸没在盛 有水的烧杯内 此时示数为F 水 h1 液 h2 水 h1 液 h2 水 h1 水 h1 液 h2 液 h2 学生教案 第 5 页 共 10 页 m1m2m3m1m2m3 器材 刻度尺 烧杯 足够的水和待测液体 粗细均匀的塑料棒或木棒 足够的金属丝 1 取粗细均匀的木棒 用刻度尺测量其长度 h 底部缠上足够的金属丝 2 烧杯中装入足够多的水 将木棒放入烧杯内竖直漂浮 用刻度尺测量露出水面 的高度 1 h 3 倒掉烧杯中的水 装入足够多的待测液体 将木棒放入烧杯内 使其竖直漂浮 用刻度尺测量露出液面的高度 2 h 2 等压强法等压强法 水 液 h1h2 水 液 h1 水 液 h1h2 表达式 3 浮力法浮力法 h1h2 h3 h1h2 h3 h1h2 h3 表达式 六 六 天平天平 浮力法浮力法 表达式 密度测量方法 器材 玻璃管 橡皮膜和细线 烧杯 足够多的水和待测液体 刻度尺 1 使用刻度尺测出试管的长度 h 通过细线用橡皮膜将玻 璃管一端密封住 2 玻璃管内部装有适量的待测液体 用刻度尺测量液面高 度为 缓慢浸入盛有水的烧杯内 直至橡皮膜水平 1 h 3 测得玻璃管露出水面的高度 h 21 21 31 m hh hh 水 水 h h s 32 1 32 FmgV m mm 浮水 水 g mg 1 1 h h hh A 水液 液水 gh g h 器材 烧杯 足够的水和细线 待测固体 水槽 刻度尺 1 使一空烧杯悬浮在水槽内 用刻度尺测得 液面的高度 1 h 2 将待测固体放在烧杯内 测得液面高度 2 h 3 将固体取出通过细线直接放入水槽内 测 得液面高度 3 h 器材 天平和砝码 待测固体 烧杯 足够的水 和细线 1 用调节好的天平 测得待测固体的质量 1 m 2 把盛有液体的烧杯放在天平上测量 此时 天平示数为 2 m 3 用细线使待测物体浸没在水中 此时天平 的示数 3 m 学生教案 第 6 页 共 10 页 课堂训练 1 小东同学想测出液体 B 的密度 他手边只有 一个弹簧测力计 一根细绳 一个小石块 两个烧杯和足量的水 小东同学根据这些器材设计下面的实验步骤 但不完整 请你将小 东的实验步骤补充完整 1 用细线系住小石块 将适量的水与液体 B 分别倒入两个烧杯中 2 3 用弹簧测力计测出小石块浸没在水中受到的拉力 F 4 根据小东测量的物理量表示出液体 B 的密度 B 2 某校地质小组的同学们 需测量一种矿石的密度 现有器材 小矿石块 天平 含砝码 一个烧杯 足量的水 细线 请你利用上述器材帮助他们设计出测量该矿石密度的实验方 案 要求 写出其中一种方案的实验步骤及矿石密度的表达式 用测量量和已知量表示 3 实验桌上有满足实验需要的如下器材 天平 砝码 体积不同的铝块 细线 大烧杯 量筒 水 请你利用上述器材设计一个实验证明 浸在水中的物体所受的浮力大小跟 物 体排开水的体积成正比 请你写出实验步骤 4 现有细线 弹簧测力计 带提手的小水桶 量筒 水 溢水杯 形状不规则的小石块等 器材 请你选取其中的器材 用两种方法测出完全浸入水中的小石块所受的浮力 写出选 用的器材和简要步骤 方法一 器材 简要步骤 方法二 器材 学生教案 第 7 页 共 10 页 简要步骤 5 实验题 如图 13 所示是一个量筒和一个玻璃制成的小试管 另有适量的水 请你设计 一个实验 测出这个小试管的玻璃密度 1 写出简要的实验步骤 2 根据实验中测得 的物理量 用字母符号表示 写出试管玻璃密度的表达式 实验步骤 表达式 玻璃 6 小明家买的某种品牌的牛奶喝着感觉比较稀 因此他想试着用学过的知识测量这种牛奶 的密度 他先上网查询了牛奶的密度应改为 1 03g cm3 然后他找来一根粗细均匀的细木棒 在木棒的表面均匀地涂上一层蜡 并在木棒的一端绕上一段金属丝 体积不计 做成里了 一支 密度计 小明又找来一个足够深的盛水容器和一把刻度尺 请你按照小明的实验思 路 将实验步骤补充完整 3 分 1 将一段金属丝绕在木棒的一端 制成 密度计 用刻度尺测出其长度 L 2 将 密度计 放入盛水的容器中 使其漂浮在水中 用刻度尺测出密度计露出水面 的高度 h水 3 4 已知水的密度为 水 利用上述测量出的物理量和已知量计算牛奶密度的表达式为 7 现在有一杯水 一块长方体木块 一把刻度尺 你能只用这些器材测出木块的密度吗 测木块的密度 8 给你一杯水 一支弹簧秤 一块不规则的石块 一根线 一把刻度尺 你能用这些器材 测出石块的密度吗 学生教案 第 8 页 共 10 页 利用浮力和杠杆平衡条件测密度利用浮力和杠杆平衡条件测密度 例例 1 小文用一根硬直尺设计出测果汁饮料密度 果汁的实验方案 首先用细线系在 O 点 吊起 使硬直尺在水平位置平衡 然后将已知密度为 铁的小铁块 A 挂在硬直尺左端 C 处 把一块橡皮 B 挂在硬直尺右端 调节橡皮 B 的位置 使硬直尺在水平位置平衡 此时橡皮 挂在硬直尺上的位置为 E 如图 25 所示 下面是小文测量 果汁的部分实验思路 将其补 充完整 1 在直尺上读出 OE 的长度 Lo 2 把铁块 A 浸没在果汁中 把橡皮 B 从 E 处移动到 D 处时 硬直尺再次在水平位置平衡 3 4 利用上述测量出的物理量和题中的已知量写出计算 果汁的表达式 在直尺上读出 OD 的长度 L 果汁 L0 L 铁 L0 例例 2 小李想测量食用油的密度 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 18 所 示 下面是小李测出 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 Lo 2 将适量水倒入烧杯 水的密度为 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 图 25 学生教案 第 9 页 共 10 页 练习练习 2 小明想估测某种密度大于水的固体的密度 他手边的测量工具只有刻度尺 小明 利用身边的器材设计出一个实验方案 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 然后将待测固体 B 挂在硬棒左端 C 处 另找一个重物 A 挂在硬棒右端 如图 22 所示 下面是小明估测固体密度 B的实验步骤 请按照小明的实验思路 将实验 步骤补充完整 1 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 图所示 用刻度尺测出 OE 的长度记为 L 记录在记录表中 2 把待测固体 B 浸没在水中 把重物 A 从 E 处移动到 D 处时 硬棒再次在水平位置平 衡 3 利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算 B的表达式为 练习练习 3 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 23 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