密度与浮力实验专题.doc

学生教案
教师姓名
陈伟彬
学生姓名

填写时间

年级
初三
学科
物理
上课时间

阶段
基础（ √ ） 提高（ √ ）强化（ ）
课时计划
第（ ）次课
共（ ）次课
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
特殊方法测量密度、密度与浮力的关系测量密度
课后作业：

完成课后作业
教师评语
及建议：

密度浮力测量方法总汇
一、 有天平，有量筒（常规方法）
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
（2） 在量筒中装入适量的水，读取示数
（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
1. 固体：

表达式：
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
（2） 把烧杯中的部分液体倒入量筒，读取示数
（3） 用天平测得烧杯中剩余液体和烧杯的总质量

2. 液体

表达式：

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
（2） 将烧杯中盛满水，用天平测得烧杯和水的质量
（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
二、 有天平，无量筒（等体积替代法）
1. 固体

表达式：

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
（2） 将烧杯装满水，用天平测得烧杯和水质量为
（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. 液体

表达式：

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
（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
（3） 使试管沉底，没入水中，读取量筒示数
三、 有量筒，无天平
1. 固体
a、一漂一沉法
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
（4） 在量筒内装有适量的水，示数为，然后通过细线将固体放入液体内，测得此时示数为

表达式：

b、（曹冲称象法）

表达式：
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
（2） 将待测固体放在木块上，测得量筒示数为
（3） 然后通过细线将固体也放入量筒内，此时量筒示数为

c、

公式：

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
（2） 将一密度较小的固体放入水中，测得体积为
（3） 在量筒内装入适量的液体，测得体积为
（4） 再将固体放入该液体内，测得体积为

3. 液体
a、等浮力法

公式：

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
（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

b、（曹冲称象法）

表达式：

四、 只有弹簧测力计
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
（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
1. 固体（双提法）

表达式：

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
（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
（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.液体（三提法）

表达式：

五、 只有刻度尺
1. 土密度计法
表达式：

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
（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
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
（3） 测得玻璃管露出水面的高度
2. 等压强法

表达式：

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
（2） 将待测固体放在烧杯内，测得液面高度
（3） 将固体取出通过细线直接放入水槽内，测得液面高度。
3. 浮力法

表达式：

六、 天平+浮力法
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
（2） 把盛有液体的烧杯放在天平上测量，此时天平示数为
（3） 用细线使待测物体浸没在水中，此时天平的示数

表达式：

密度测量方法

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：ρB= 。
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：
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：ρ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ρ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？

利用浮力和杠杆平衡条件测密度
例1、小文用一根硬直尺设计出测果汁饮料密度ρ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ρ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ρ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ρ果汁的表达式： 。
图25
在直尺上读出OD的长度L ρ果汁= (L0-L) ρ铁/L0

例2、小李想测量食用油的密度ρ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ρ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ρ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： 。

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ρB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L０，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ρB的表达式为： 。

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，在桶壁上标注水面位置。移动秤砣到某一位置，使杠杆再次处于水平平衡，测量并记录 ；
（3）将小桶内的水全部倒出， ；
（4）已知水的密度为ρ水，利用上述测量出的物理量和已知量，写出计算待测液体密度ρ液的表达式：ρ油= 。

4、小明要测量一根1m左右、粗细和质地都均匀的细木棒的质量，通过估测发现木棒的质量会超出现有天平的量程．于是，他想用其他方法进行测量．
现有器材：天平、一块质量适当的金属块、一把量程为20cm的刻度尺和几根足量长的细绳．
只利用现有器材请你帮他设计测量这根细木棒质量的方案，要求：
（1）写出主要实验步骤和需测量的物理量；
（2）写出木棒质量的数学表达式（用测量量表示）．

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