利用浮力测量物体密度

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1、利用浮力测量密度的方法赏析【教学目标】知识与技能1（ 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

2、浮物体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. 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p、p分别表示液体和水水液 的密度，则p P ( =/ /), h与p、p ,及H的关系式是h=液水水液3,下同)，再利用上g

3、/cm刻度线(3)小明根据图16(a)在吸管上标出1.0(单位 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，你认为可以进行怎图16 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。.,所以在水和另一种液体中浮(b)图中均漂浮，F=G吸管在

4、(展示小组活动的成果。 a)、排,可知液体密度越大，密度计排开液体的体积越F浮=PgV密度计受到的浮力相等，由 小，所以密度计上端刻度小、下端刻度大。教师活动：计算液体密度， 排pgV=同一物体在不同液体中漂浮时，浮力相等，利用F浮浸入的体积越大，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一个烧么测量呢？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、杯及足量的水，利用阿基米德原理求出浮力。出示例题。例：张小涛同学捡到一块不知名的金属块，将它放到水中可以沉没，现在，小涛同学想测出它的密度，但身边只有一支弹簧秤、一个烧

5、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

6、着金属块测一次金属块在水中时弹簧测力计的拉力。简称操作简单，是常用的测量物体密度的方法。根据体积相这一实验使用的仪器少，为双提法。.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。 利用本并用字母表示所测的量题的器材，能否测量出一杯盐水的密度？要求：分别简述实验步骤，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

7、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、 天平和整码、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 m,如甲图所示， iM m= g; i_ D.从烧杯中倒出一部分盐水到空量筒中，液面如乙图所示，则 倒出盐水的体积3;cm为E.用天平称出烧杯和剩余盐水的总质

8、量 m=44g 23.kg/m (2)通过以上分析，可得出花生米的密度为(3)以上测量花生米的密度，用到的 科学探究方法是().理想实验法 C .转换法 B .控制变量法学生活动：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，讨悬浮是浮力等于重力，液根据物体的浮沉条件， 物体下沉时浮力小于重力； 论出最终答案，计算=m/v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p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

9、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 V; 1, V读出此时水面对应的刻度值(1)把橡皮泥捏成碗状，小心放入量杯使之漂浮在水面上，2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 根据V时水面对应的刻度值；3 (2)利用密度计算公式可推导出橡皮泥密度的表达式为：P = 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 kg /m。【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p=m/v测密度的原理F=pgv 排水浮 阿基米德原理实验方法： 1. 等浮力法2. 等体积法3. 等密度法