内容正文:
6.4 《密度知识的应用》学案(苏科版)
学习目标:
1. 会使用量筒、量杯测量体积并会读数.
2. 能使用天平和量筒测量液体和不规则形状固体的密度.
3. 尝试用密度知识解决简单问题,能解释生活中一些与密度有关的物理现象.
学习过程:
知识梳理
一、量筒的使用(重点)
1.弄清量程、分度值:量筒、量杯是用来测量体积的工具,量筒壁上相邻两条刻线之间的距离为分度值,其单位也在筒壁上标出,一般为毫升(mL,即cm3),最上面的刻度是量筒的最大测量值,即量程.
2.选择合适量筒:量筒使用前,首先要认清量筒的最大测量值和分度值(刻度上的每个小格代表的刻度数),在测量前应根据被测物体的尺度和测量精度的要求来选择合适的量筒.
3.读数:量筒在使用时,应放在水平桌面上,量筒内的液面大多数是凹液面(如水、煤油等形成的液面),也有的液面呈凸形(如水银面).读数时,视线应与量筒内液体凹液面的最低处(或凸液面的最高处)保持相平,再读出液体的体积数.
【例1】 量筒做得细而高,不做成粗而矮的形状,如图所示,主要原因是( ).
A. 细高的量筒便于操作
B. 细高的量筒可以做出相对较大的底座,增加稳度
C. 细高的量筒与粗矮的相比,相应的刻度间隔较大,能较准确地读数
D. 粗矮量筒中的液体较多,筒壁所受压强较大,需用较厚的玻璃,因而不便读数
精析:因为量筒里的液体的体积V=Sh.当一定量的液体倒入时,横截面积越小,高度越高,这时每相邻的两个刻度间的距离较大,误差较小,能准确读数.因此正确选项为C.
解答:C
二、测量固体的密度(重点)
固体分两类:规则固体(体积可用刻度尺测算),不规则固体(体积用量筒测算);不规则固体又分两类:密度大于水的,密度小于水的,测量它们体积的方法不同.
1.实验原理:ρ=.
2.实验器材:天平、量筒、水、细绳、金属螺母.
3.实验步骤:
⑴用天平测出金属螺母的质量m;
⑵往量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1;
⑶用细绳将金属螺母拴好,缓缓放入量筒使其浸没在水中,读出此时的体积V2,则金属螺母的体积V=V2-V1;
⑷金属螺母的密度ρ==.
4.实验表格:
金属螺母
的质量m/g
水的体积
V1/cm3
水和金属螺母的
总体积V2/cm3
金属螺母的
体积V/cm3
金属螺母的密度ρ/(g/cm3)
5.友情提醒:测量要注意顺序,测量固体的密度是“先质量后体积”。在测量金属螺母的密度时,如果先测量金属螺母的体积再测量金属螺母的质量,则金属螺母从水中取出时会附着一些水,使测出的质量偏大,从而使计算出的密度值偏大.
【例2】小刚做测量蜡块密度的实验
(1)将天平放在水平桌面,移动游码至标尺的 处.若此时指针的位置如图甲所示,应将平衡螺母向 移动,使天平平衡
(2)将蜡块放在天平 盘中,另一盘所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平平衡.蜡块的质量为 g
(3)将蜡块放入盛有50.0mL水的量筒中,用细铁丝将其压入水中,读得量筒的示数为60.0mL,则该蜡块的体积为
(4) 计算得出蜡块的密度为 kg/m3
精析:(1)使用天平时,将天平放在水平桌面上,游码放在标尺左端零刻度线处,指针静止时指向分度盘右侧,应将天平的平衡螺母向左端调,使横梁平衡.(2)蜡块的质量m=5 g+3.4=8.4 g.(3)蜡块的体积V=60 cm3-50 cm3=10 cm3.(4)蜡块的密度ρ==8.4g/10cm3=0.84 g/cm3=0.84×103 kg/m3.
解答:(1)左端“0”刻度线 左 (2)左 8.4 (3)10.0 (4)0.84×103
解后反思:1.测量密度实验属于间接测量型实验,利用天平测量物体的质量,利用量筒测量物体的体积,再根据公式ρ=计算密度的大小.2.固体密度测量分两种情况,一种是规则固体,体积可以用刻度尺测量,再算出体积;另一种是不规则固体,体积测量又分两种情况:一种是密度大于水的固体,浸没于水可以用量筒测出体积;另一种是密度小于水的固体,需用细针将漂浮于水的固体压入水中或者用铁块捆绑一起浸没水中用量筒测出体积.
6.“等效法”测量固体的密度:测量固体的密度时,没有量筒,只用测量质量的仪器也可以测量固体的密度,想办法测出物体浸没在水中排开水的质量,就可以计算出物体排开水的体积,即物体的体积,这样就可以测出固体的密度.
【例3】 小明用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一块鹅卵石的密度,实验步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺__________,发现横梁稳定时指针偏向分度盘的右侧,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母往________(填“