2024年中考物理复习：密度测量

专题复习 密度测量的学习进阶教学设计 一、2022版课标要求及考向 (一)课标要求 1.2物质的属性 1. 2. 2知道质量的含义。会测量固体和液体的质量。 1.2.3通过实验,理解密度。会测量固体和液体的密度。能解释生活中与密度有关的一些物理现象。 4. 1测量类学生必做实验 4. 1.1用托盘天平测量物体的质量。 例1用托盘天平测量小木块和杯中水的质量。 4.1.2测量固体和液体的密度。 例2用天平、量筒等测量小石块和盐水的密度。 活动建议: (1)蜡块会漂浮在水面上,尝试用天平和量筒测量蜡块的密度。 (2)用电子天平测量一些家用物品的质量,感受电子天平在操作上的优点,体会科技进步给人类生活带来的影响。 (二)考点考向分析(学生知晓) 第一层次:基本原理(含仪器使用) 例1 例2(1-3问) 例3(1) 1.用天平测量固体和液体质量:考查天平的使用方法 2.用量筒测量液体和固体体积:考查量筒的使用方法 3.应用密度公式计算固体和液体的密度:用m﹣V关系图像定性比较和定量计算(常用字母表达密度) 第二层次:误差分析(进阶) 例2 方案乙 (4-5问) 例3(2) 4.密度测量误差分析(从测量工具、测量者、测量方法三方面研究) 第三层次:拓展——缺量筒(高阶)例3(3-4问) 5. 缺器材(无量筒)测密度 二、误差分析(进阶) 应从三个方面进行误差分析,①测量工具 ②测量者 ③测量方法。 (1) 由测量方法引起的误差分析 1.测量固体密度——(排水法)先测质量,后测体积 测量固体密度时,应先测固体的质量,后测量固体的体积,顺序不能颠倒。因为用“排水法”测量不规则固体的体积时,会使固体表面沾水(或吸水),此时再测质量会使质量的测量值偏大,导致固体密度的测量值大于真实值。再者,固体上有水时,也不利于天平的保养。 2.测量液体密度——先测质量,后测体积 (1) 测量液体的质量最好用“差值测量法”, ①先测容器和液体的总质量m总, ②将部分液体倒入量筒后,测量容器和剩余液体的总质量m余, 则m=m总- m余. ③测倒入量筒中的部分液体体积V。 如果先用量筒测体积,再倒入容器测量质量,量筒中会残留液体导致质量的测量值偏小。如果把液体全部而不是部分倒入量筒测体积,在空容器上会有残留,导致体积的测量值减小。只有测量部分液体的体积以及因倒出此部分液体而减少的质量,才有可能将误差尽量减小而不是造成测量失误。 测液体的密度时,应注意两点:①只需将容器中一部分液体倒入量筒,而不需要将所有的液体都倒入量筒;②不需要测量烧杯的质量。 3.在测量过程中产生的误差 (1)测量物质质量时,先测体积,物体表面沾有水,导致质量测定偏大,故密度偏大; (2)测量液体质量时,量筒中的液体未全部例入烧杯中,造成所测液体的质量偏小,故密度偏小。 (二)由测量工具引起的误差分析 1.在质量测量时,因天平调节过程产生的误差 ①测量用砝码生锈(质量偏大),导致所测物体的质量偏小,故密度偏小; ②砝码不完整(质量偏小),导致所测物质的质量偏大,故密度偏大; ③测量前,天平的游码未完全归零,直接调节天平平衡后,造成所测物质的质量偏大,故密度偏大; ④测量前,天平未完全调整平衡就开始测量工作:指针偏左,所测物质的质量偏大,故密度偏大;指针偏右,所测物质的质量偏小,故密度偏小。 还可根据等臂杠杆原理,求天平游码的质量。(难) 2.由体积测量过程中引起的误差 ①用溢水法测量固体体积时,在烧杯中收集到的水未完全倒入量筒,导致所测物体的体积偏小,故密度偏大; ②将固体放入量筒时,有水溅出,导致所测物体的体积偏小,故密度偏大; ③测量粉末状物质时,没有将物质压实,导致体积测量结果偏大,故密度偏小; ④测量液体体积时,烧杯中的液体未全部倒入量筒中,导致所测液体体积偏小,故密度偏大。 ⑤因物质具有吸水性引起测量误差。所谓“吸”水性,就是固体分子和水分子之间完美利用了空间,水分子钻到固体分子之间,导致利用排水法测固体体积值偏小,故测得的固体密度偏大。 (三)由测量者引起的误差分析 读取量筒中液体的体积时,观察方式错误,导致结果错误。(俯大仰小) ①俯视读数:视线偏低,造成液体的体积读数偏大,故密度偏小; ②仰视读数:视线偏高,造成液体的体积读数偏小,故密度偏大。 ③视线水平,但有凹凸液面时,估读引起的误差,采用多次测量取平均值减小误差。 分析在测量过程中产生误差的原因、对实验结果造成的影响,实验方式虽然不同,但其分析原因的步骤基本相同: 首先,分析实验操作过程中测量质量,还是体积不准确; 其次,判断不准确的物理量对实验结果造成的影响偏大还是偏小; 其三,代入密度测量公式进行判断。 三、典型例题与变式训练 【例题1】在教材安排的“用天平测量物体质量”的实验中: (1)实验方案要求:先估测物体质量,