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1、利用浮力测量密度的方法赏析【教学目标】1 知识与技能（1）充分理解阿基米德原理，学习利用物理公式间接地测定某个物理量的方法。（2）利用等浮力、等体积、等密度、等质量方法测量密度的方法。2 过程与方法通过探究活动学会测量液体和固体的密度。3 情感、态度与价值观培养学生严谨的科学态度【重点难点】测量密度中如何找到质量、体积等相关物理量。【教学过程】一、引入新课前面学习了利用天平、量筒测量物体的密度的方法，今天我们在学习浮力知识基础上，来测量学习测量物质的密度。二、新课教学( 一 ) 、等浮力法教师活动：复习浮沉条件，漂浮、悬浮、下沉中浮力与物重的关系，物体密度与液体密度的关系，讲解漂浮、悬浮物体
2、m物与 m排的关系。学生活动： 思考问题，回答浮城条件相关问题。教师活动： 密度计放入液体中处于那种状态， 受到的浮力有什么关系？首先我们利用密度计和烧杯、水怎么来测密度呢？出示例题。小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计(1) 取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞人适量金属丝并用石蜡封口塞入金属丝的目的是使吸管能 _ 在液体中(2) 将吸管放到水中的情景如图 16(a) 所示，测得浸入的长度为 H；放到另一液体中的情景 如图 16(b) 所示，浸入的长度为 h用液、水分别表示液体和水的密度，则 液_ 水( ) ，h 与水、液，及 H的关系式是 h _.(3) 小明根据图 16(a
3、) 在吸管上标出 1.0 刻度线( 单位 gcm3，下同) ，再利用上 述关系式进行计算，标出了 0.8 、0.9 、1.1 、1.2 的刻度线( 图中未画出 ) 结果发现，1.1 刻线是在 1.0 刻线的_ ( 上下) 方，相邻间距 _ ( 均匀不均匀 ) (4) 为检验刻度误差，小明取来食油，先用天平和量筒测量其密度，然后再用这个密度计测量但操作时却出现子图 16(c) 所示的情形，这让他很扫兴难道实验就此终止了吗， 根据经验或思考， 在不更换食油的情况下， 你认为可以进行怎样的尝试： _ 学生活动： 小组探究两次实验中的相同量和不同量，利用阿基米德原理解决问题。展示小组活动的成果。 吸管
4、在（ a）、（b ）图中均漂浮， F 浮=G ，所以在水和另一种液体中密度计受到的浮力相等，由 F 浮= gV 排，可知液体密度越大，密度计排开液体的体积越小，所以密度计上端刻度小、下端刻度大。教师活动： 同一物体在不同液体中漂浮时，浮力相等，利用 F 浮= gV 排 计算液体密度，浸入的体积越大，液体密度越小。二 、等体积法教师活动：使物体漂浮，利用浮力相等测出了液体密度，密度比液体大的金属块的密度怎么测量呢？如何找到金属块的质量和体积呢？现在我们手边有的器材是一支弹簧秤、 一个烧杯及足量的水，利用阿基米德原理求出浮力。出示例题。例：张小清同学捡到一块不知名的金属块，将它放到水中可以沉没，现
5、在，小清同学想测出它的密度， 但身边只有一支弹簧秤、 一个烧杯及足量的水， 请你帮她想一想，替她设计一个测量金属块密度的实验过程，写出实验步骤学生活动：小组讨论题目要求，联系浮力知识测密度。阿基米德原理的重要应用就是已知浮力求体积。 它的基本思路就是用弹簧测力计测出浮力， 利用水的密度已知， 求得物体的体积，即可计算出物体的密度值。根据实验器材设计实验步骤。展示讨论成果。实验步骤：（1 ）用细线系住金属块，在烧杯中倒入适量的水；（2 ）用弹簧测力计测出金属块受到的重力 G；（3 ）用弹簧测力计测出金属块浸没在水中受到的拉力 F。实验结论： p=Gp 水/G-F教师活动：评价小组活动情况，表扬优
6、秀小组，表现优秀的学生。进行点评。利用弹簧测力计提着金属块测一次重力； 再提着金属块测一次金属块在水中时弹簧测力计的拉力。 简称为双提法。 这一实验使用的仪器少， 操作简单，是常用的测量物体密度的方法。根据体积相同，我们还可以把同一物体浸没在不同液体中，利用体积相同，测量出液体的密度。利用本题的器材， 能否测量出一杯盐水的密度？要求： 分别简述实验步骤， 并用字母表示所测的量及最后的表达式。学生活动： 讨论实验步骤，找出如何让体积相等，利用测力计的可以测量出那些物理量，测量出的物理量之间有哪些等量关系，利用阿基米德原理求出盐水的密度，小组展示。三 等密度法教师活动：生活我们还会遇到物体的质量体
7、积不容易测量的物体，那密度怎么测量呢？可以根据物体的浮沉条件知道， 悬浮的物体密度与液体密度相同， 利用转化法进行测量。 出示例题。小明想知道花生米的密度， 为了使结果更准确， 他选择了以下器材： 烧杯、清水、天平和砝码、量筒、盐和玻璃棒，并完成了实验（1）实验操作步骤如下：A把一把花生米放入装有清水的烧杯中，发现花生米沉入水中，这是因为花生米的密度 水的密度（选填“大于”、“小于”、“等于”）；B往烧杯里的水中逐渐加盐，并用玻璃棒轻轻搅拌，直到花生米悬浮在盐水中为止；C把天平放在水平台上， 调节平衡后称出烧杯和盐水的总质量 m1，如甲图所示，则 m1= g ；D从烧杯中倒出一部分盐水到空量筒
8、中，液面如乙图所示，则倒出盐水的体积3为 cm；E用天平称出烧杯和剩余盐水的总质量 m2=44g（2）通过以上分析，可得出花生米的密度为 kg/m3（3）以上测量花生米的密度，用到的科学探究方法是（ ）A控制变量法 B 转换法 C 理想实验法学生活动：分析题目要求，根据小组成员情况分配题目任务，小组讨论题目完成情况，讨论出最终答案， 根据物体的浮沉条件，物体下沉时浮力小于重力； 悬浮是浮力等于重力，液体密度等于物体密度。利用等量替换的方法测量出花生米的密度。利用公式 =m/v ，计算出盐水的密度，盐水的密度等于花生米的密度教师活动：这个实验的目的是利用等量替换法。根据悬浮时，物体密度等于液体密
9、度的条件，测量出物体密度。【课堂练习】下面是张超同学利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验过程及分析，请完成下列填空。在量杯中装适量的水。读出水面对应的刻度值 V1；（1）把橡皮泥捏成碗状， 小心放入量杯使之漂浮在水面上， 读出此时水面对应的刻度值 V2，根据_原理可求出橡皮泥的质量；再把橡皮泥团成球放入量杯使之沉入水底读出此时水面对应的刻度值 V3；（2）利用密度计算公式可推导出橡皮泥密度的表达式为： =_ 下图是整个实验的操3作情景由图中读数可算出橡皮泥的密度是 _kgm。【小结】回忆本节课的收获，学生展示，其它学生补充。【布置作业】1. 为了测定一小正方体木块 （不吸水） 的密度， 可供选用的实验器材有： 托盘天平 （配有砝码）、量筒、刻度尺、大头针、水。请你设计三种不同的实验方案。要求：（ 1）写出每种方案所需器材和简要步骤。（ 2）木块密度的表达式。2、现有弹簧测力计、烧杯、水、细线、小石块、盐水，如何测（ 1）小石块的密度？（2）盐水的密度？要求：分别简述实验步骤，并用字母表示所测的量及最后的表达式。【板书设计】利用浮力测量物体密度的方法测密度的原理 p=m/v阿基米德原理 F 浮=p 水 gv 排实验方法： 1. 等浮力法2. 等体积法3. 等密度法
