泰安六中 高明凯
学习目标
1.巩固液体和固体密度测量的常规方法(天平、量筒及弹簧测力计); 2.理解替代法在密度测量中的应用,会用弹簧测力计和漂浮的条件完成有关密度的测量。
3.能够借助一种测量工具(刻度尺或量筒等)完成密度测量。
重点难点
重点:熟练掌握密度测量的常规方法。 难点:理解替代法在密度测量中的应用。
教学器材
弹簧测力计、天平、量筒、烧杯、金属块、石块、木块、水、盐水、酒精、刻度尺等
教学过程
一、基础复习
学生独立完成以下习题,熟练掌握实验步骤。
1.学完密度的知识后,小明想知道所喝的早餐奶的密度.于是和小刚到实验室,分别用不同的器材进行了测量.
(1)小明利用天平(含砝码)、量筒、烧杯测量早餐奶的密度过程如下: ①将天平放在水平桌面上,游码放在标尺左端的零刻线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,这时横梁平衡;
②________________________________________ ____________________________________________。 ③_______________________________________,如图2甲所示,则量筒内早餐奶的体积是____________m;
④__________________________________,砝码
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5040302010ml20g10g0 1 2 3 4 5g甲和游码的示数如图乙所示;则量筒中早餐奶的质量为_________________g;
经过计算可知,早餐奶的密度为ρ= _____________(表达式) =__________g/cm3.
2.小辉原来一直认为现流通的五角硬币是铜制做的,但小明不同意他的观点,理由是硬币能被磁铁吸引。于是他们决定测量五角硬币的密度。他们从实验室借来了:天平、砝码、量筒、烧杯,自己又准备了刻度尺、细线、水、多枚相
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图17乙同的五角硬币。(不计细线质量与体积)
(1)他们的做法是:用刻度尺量出硬币的直径和十枚硬币的总厚度,计算出硬币总体积,再用天平、砝码测出十枚硬币的质量,最后计算出硬币材料的密度。你认为他们这种测量硬币材料密度的方法是否准确?请说出理由。 (2)如果你有更准确的方法,请写出主要的实验步骤和表达式。
设计意图:
以上两个基础实验的复习,回顾“标准”测量方法。
(1)复习液体密度测量,引导学生对比发现“先测空容器质量”的测量方法的缺陷。
(2)熟练测液体密度和固体密度的步骤,正确写出表达式。 (3)以此为蓝本,发散思考,得出其他方法。
二、替代法在密度测量中的应用
1.提问
(1)如果第一个实验中没有量筒或没有了天平,你需要哪些器材测出牛奶的密度?
(2)第二个实验中,如果没有天平或量筒,你需要哪些器材测出硬币的密度?
学生先思考,写出实验步骤(或写出步骤中的关键词即所测物理量),然后组内交流,不同的方法可以下载大白纸上(画图说明亦可)。
2.交流展示
每组安排两位同学展示本组的测量方法,一人讲解,一人演示。其他小组给出评价或提出疑问。
3.教师强调学生所用方法中出现的问题,规范用词,强化对某些方法的理解。
设计意图:
在标准测量方法的基础上,改变实验条件,有学生自主掌握因对变化的技巧,理解替代法在密度测量中的引用。
4. 练习
例题1:某金属块在空气中重26.46N。当金属块完全没入水中时,称得其重16.66N。求:(1)金属块所受浮力;(2)金属块的体积;(3)金属块的密度。 (4)当这一金属块完全没入油中时,称得重18.62N,求油的密度。
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例题2:为了测量一小石块的密度,某同学用一只小玻璃杯、一个量筒和适量的水做了如下实验: (1)在量筒内倒入60cm3的水; (2)将小玻璃杯开口向上放入量筒中漂浮时,此时水面与84cm3刻线相平;
(3)将石块放入量筒内的小玻璃杯中,此时水面与100cm3刻线相平; (4)取出小玻璃杯,将小石块放入量筒内,此时水面与64cm3刻线相平。 试求:(1)小玻璃杯的质量;(2)小石块的质量;(3)小石块的体积;(4)小石块的密度。
例题3:小明用天平、细绳、烧杯和水(ρ水=1.0 g/cm3 )测定某工艺品(实心)的密度。实验过程如下:
①往烧杯中倒入适量的水,用调节好的天平测出烧杯和水的总质量为200 g。 ②用绳将工艺品拴好并浸没在水中(如图所示),在右盘中增加砝码并移动游码,当天平平衡后,得出质量为208 g,则工艺品的体积为 cm3.
③从烧杯中取出工艺品,用天平测量其质量,当天平平衡后,右盘中砝码和游码的位置如图17所示,工艺品的质量为 g。
④工艺品的密度为ρ= g/cm3。
物质 金 铅 铜 铁 铝
密度/g·cm-3 19.11.3 8.9 7.9 2.7 总
3 结:
弹簧测力计、天平、量筒除了能分别直接测量力、质量、体积以外,还有哪些特殊作用?
三、总结
1.天平是如何替代弹簧测力计和天平的?
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2.弹簧测力计怎样替代天平和量筒?
3.量筒怎样发挥天平和弹簧测力计的作用?
4.刻度尺怎样发挥特殊作用?
设计意图:
训练基本的思想方法,指导学生学会根据实际情况选择可行的方法。
测量工具甲 + 水 + 辅助器材=测量工具乙(丙)
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四、拓展练习
1.如图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。
表达式:ρ玻璃=________________。
2.小敏同学在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。
(1)因矿石体积较大,放不进量筒,因此他利用一只烧杯,按图所示方法进行测量,矿石的体积是_____cm3;
(2)用托盘天平已测得矿石的质量是189.7g,则矿石的密度是__________kg/m3;从图A到图B的操作引起的密度测量值比真实值_______ (选填:“偏大”、“偏小”或“不变”)
3.小东同学想测出液体A的密度,他手边只有:一个弹簧测力计、一根细线、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出了下面的实验步骤,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A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)________________________________________________。
请根据小东测量的物理量表示出液体B的密度:ρA=_____________。
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4.小阳利用刻度尺、塑料碗、圆柱形玻璃筒和适量的水测量一块铁矿石的密度。以下是小阳设计的实验步骤,请你按照他的实验思路,将实验步骤补充完整。 (1)在圆柱形玻璃筒内放入适量的水,将塑料碗轻轻放入水中,塑料碗漂浮,用刻度尺测出此时玻璃筒内水的深度为h1,并记录在表格中;
(2)将铁矿石轻轻放入塑料碗中,塑料碗仍漂浮,用刻度尺测出此时圆柱形玻璃筒内水的深度为h2,并记录在表格中;
(3) (4)已知水的密度为ρ水,利用测量出的物理量和ρ水计算铁矿石的密度ρ=_____________, 并将计算结果记录在表格中。
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