2020年中考物理人教版专题复习：用天平和量筒测密度学案

2020年中考物理人教版专题复习：用天平和量筒测密度一、学习目标：1. 认识量筒，会用量筒测液体体积和测小块不规则固体的体积。 2. 进一步熟悉天平的调节和使用，能较熟练地用天平、量筒算出固体和液体的密度。 3. 在探究测量液体和固体密度的过程中，学会利用物理公式间接地测定一个物理量的科学方法，体会占据空间等量替代的方法。  二、重点、难点：重点：用天平和量筒测固体和液体的密度难点：等效法测密度（其他方法测密度） 三、考点分析：1. 会用量筒测体积2. 会用天平和量筒测物体的密度3. 会利用密度公式进行计算本讲知识点在中考中大约占4—6分。 知识梳理小故事：阿基米德智破王冠案国王怀疑王冠掺假了，不是纯黄金制造的，要求阿基米德给予鉴定。可是，做好的王冠无论从质量上、外形上都看不出问题 。这可难坏了阿基米德。阿基米德日思夜想也想不出一个好办法。一天，他去澡堂洗澡，当他慢慢坐进澡盆时，水从盆边溢了出来，他望着溢出来的水，突然大叫一声：“我知道了！”竟然一丝不挂地跑回家中。原来他想出办法了。阿基米德把金王冠放进一个装满水的缸中，一些水溢出来了。他取出了王冠，把水装满，再将一块同王冠一样重的金子放进缸里，又有一些水溢出来了。他把两次溢出的水加以比较，发现第一次溢出的水多于第二次。于是他断定金冠中掺了银。经过一番试验，他算出银子的重量。当他宣布他的发现时，金匠目瞪口呆。这次试验的意义远远大过他查出金匠欺骗了国王。阿基米德从中发现了一条原理，即：物体在液体中减轻的重量，等于它所排出液体的重量。后人以阿基米德的名字命名这条原理。直到现在，人们还在利用这个原理测定船舶载重量等。 一、实验原理核心任务：测量物体的质量和体积 二、使用量筒时应注意的问题 （1）量筒是实验室里用来测物体体积的仪器。（2）观察量筒里液面到达的刻度时，视线要跟液面相平，若液面呈凹形，观察时要以凹形的底部为准；若液面呈凸形，观察时要以凸形的顶部为准。（3）用量筒（杯）测固体体积的方法叫排液法。 三、测物质密度的方法1. 测盐水密度的方法器材：烧杯、盐水、天平、量筒步骤：（1）在烧杯中倒入适量的盐水，调节天平平衡，用天平测出它们的质量m1，将数据记录在表格中；（2）将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中，记下量筒中盐水的体积V，将数据记录在表格中；（3）用天平测量剩余盐水和烧杯总质量m2，将数据记录在表格中；（4）整理实验器材。密度表达式：ρ=（m1－m2）／V小结：这种方法误差小。2. 测小石块的密度实验器材：天平及砝码、量筒、烧杯和水、小石块、细线。实验步骤：①用已调节好的天平测固体质量m，将数据记录在表格中；②在量筒内倒入适量的水，读出体积V1，将数据记录在表格中；③用细线拴好小石块轻轻放入到量筒内，使其恰好完全浸入水中，读出水和小石块的总体积V2；④整理实验器材，利用公式算出小石块的密度密度表达式ρ=m／（V2－V1）实验表格：物体质量m /g水的体积V1/cm3水和小石块的总体积V2/cm3密度ρ/g/cm3     3. 测蜡块的密度实验器材：天平及砝码、量筒、烧杯和水、蜡块、大头针或细线和石块。实验步骤：①用已调节好的天平测量蜡块的质量m，将数据记录在表格中；②用量筒测量适量清水的体积记为V1，将数据记录在表格中； ③把蜡块放入量筒中并用大头针按压使它浸没在水中，读出此时水面到达的刻度值记为V2。④整理实验器材。利用公式计算蜡块的密度密度表达式ρ=m／（V2－V1）实验表格：物体质量m /g水的体积V1/cm3水和蜡块的总体积V2/cm3密度ρ/g/cm3    小结：这两种方法很重要，都用到排液法。用排液法测固体密度时应先测质量后测体积。典型例题知识点一：测密度小于水的固体的密度例. 给你天平、量筒和水，要测出石蜡的密度，还需要哪些辅助器材？写出实验步骤。解析：该实验的关键是测出石蜡的体积，由于石蜡不下沉，可用细线把它和一铁块捆在一起浸入水中，用排水法测出体积，因此该实验还需要的辅助器材有：铁块、细线。答案：铁块、细线。实验步骤：（1）用天平称出石蜡的质量m。（2）将量筒内装入一定体积的水。（3）把铁块放入量筒内，计下水面位置的读数V1。（4）把铁块和石蜡用细线拴在一起，放入量筒内，让石蜡和铁块全部浸入水中，再记下水面位置的读数V2。（5）算出石蜡的体积V蜡＝V2－V1，则ρ蜡＝m蜡/（V2－V1）解题后的思考：测密度小于水的固体的密度，使用量筒时有两种方法：（一）针压法，（二）助沉法。本题使用的是助沉法。实验步骤中第一步不需要记录水的体积，且可以将（1）（2）两步合为一步。 知识点二：等效法测物质的密度例. 给你一架托盘天平，一只墨水瓶和足量的水，如何利用现有器材测出牛奶的密度？写出实验步骤及牛奶密度的数据表达式。解析：根据密度公式  = m/V，只要测出牛奶的质量m和体积V就能求出牛奶的密度。实验步骤如下 ：（1）用天平测出空墨水瓶的质量m0；（2）在瓶中注满水，用天平测出此时瓶和水的总质量m1；（3）将水倒出，把瓶擦干净，在瓶中注满牛奶，用天平测出瓶和牛奶的总质量m2，则牛奶的质量为 m=m2─m0；（4）牛奶密度为ρ水解题后的思考：本题利用了水和牛奶体积相同的等效法，也可以不装满，在水面到达处做个标记。 知识点三：测体积较大的固体的密度例. 自选器材测体积较大的奖牌（直径7cm）的密度解析：用溢水法。答案：实验器材：天平和砝码、量筒、溢水杯、烧杯和水、细线、奖牌方法一：1. 用已调好的天平测出奖牌的质量，记为m2. 往溢水杯中倒满水，使水面恰好达到溢水口3. 用细线拴好奖牌将它浸没到溢水杯中，用量筒接住溢出的水4. 待溢水口不再溢水时读出量筒中水的体积，记为V5. ρ奖牌=m/V方法二：若所选器材中没有量筒，只有天平和砝码、溢水杯、大烧杯、小烧杯、水、细线、奖牌、木块实验步骤为：1. 用已调好的天平测出奖牌的质量，记为m，用天平测出空小烧杯的质量记为m1；2. 将大烧杯下垫木块做成溢水杯状，在大烧杯中装满水，用细线拴好奖牌将它浸没在烧杯的水中，用小烧杯接收溢出的水；3. 用天平测出小烧杯和水的总质量，记为m2；4. 解题后的思考：量筒不能直接放到天平上称量，因为它太高容易倒。 知识点四：特殊方法测密度例. 做物理实验测物体密度时，老师拿出一架天平，一个量筒，两个完全相同的烧杯，一些水和一个玻璃球，让同学们利用这些东西测玻璃球的密度。细心的小红发现老师没给砝码，一问才知道是老师故意不给的，小红想了一会儿，又向老师要了一支滴管，就动手做起实验来，并很快得出了结果。请说出小红是怎样测出玻璃球的密度的，她向老师要滴管的目的是什么？思路分析：解决此题可用替换法，利用天平两边的质量相等的性质，把玻璃球的质量转化为测水的质量。答案：实验步骤：1. 天平托盘左右各放一个相同的烧杯，再将天平调平衡：2. 在天平左盘的烧杯内放一个玻璃球，用滴管吸水后往右盘中的烧杯中滴，直到天平再次平衡；3. 把右盘烧杯中的水倒入量筒，测出水的体积V1；4. 从左盘取出玻璃球，放入量筒内，浸没计下此时的体积V2。5. 。解题后的思考：这种方法运用了等效替代法，用水的质量替代玻璃球的质量，再利用密度公式计算出水的质量。 知识点五：密度与社会生活例1. 风的形成气体受热体积膨胀。由于密度ρ=m/V，一定质量的气体体积膨胀后，密度变小。空气因受热体积膨胀，密度变小而上升。热空气上升后，温度低的冷空气就从四面八方流过来，从而形成了风。 例2. 根据密度知识选择不同的材料：    （1）汽车、飞机常采用高强度、低密度的材料（合金材料、玻璃钢）；    （2）产品包装中常采用密度小的泡沫塑料作填充物，其优点是防震、便于运输，价格低廉。 例3. 鉴别物质 新鲜鸡蛋的密度（指它的平均密度）比水的密度稍大。买回的鸡蛋是否新鲜，放到水里就可鉴别出来。陈旧的鸡蛋由于水分散失，蛋内空隙增大，它的平均密度就变小了，放入水中就会漂浮。而新鲜鸡蛋是会沉入水中的。  例4. 密度与温度温度能够改变物质的密度。一般，物体都有热胀冷缩的性质。一定质量的气体体积膨胀后，密度变小。固体、液体的热胀冷缩不明显，密度受温度影响不大。如果遇到火灾，室内的空气的密度是不相同的。被加热了的空气密度变小而上浮，而这部分空气不但能烫伤人，而且有毒成分也多。若要逃生，应尽可能地处在低处。趴下、匍匐最为合适。 在热带海洋上，海面因受太阳直射而使海水温度升高，海水容易蒸发成水汽散布在空中，这种空气因温度高而膨胀，致使密度减小，质量减轻，而赤道附近风力微弱，所以空气很容易上升，发生对流作用，同时周围的较冷空气流入补充，然后再上升，如此循环不已，终必使整个气柱皆为温度较高、重量较轻、密度较小的空气，这就形成了所谓的“热带低压”。四周气压较高处的空气必向气压较低处流动，因而形成“风”。在夏季，当近地面最大风速达到或超过每秒17.2公尺时，我们就称它为台风。提分技巧密度的测量方法一、用天平、量筒测量固体（沉）的密度（排水法测体积）器材：天平，量筒，水，烧杯，细线，石块（铁块）1. 调节天平平衡，用天平测出待测固体的质量m；2. 量筒中放入适量的水，测出其体积V1；3. 用细线将固体拴住，将待测固体浸没于水中，测出水和固体的总体积V2；4. 则固体的密度为               二、用天平、量筒测量固体（浮）的密度（排水法测体积，括号内为悬垂法）器材：天平，量筒，水，烧杯，泡沫块（蜡块），大头针（石块）1. 调节天平平衡，用天平测出蜡块的质量m；2. 量筒中放入适量的水，测出其体积V1 （量筒中放入适量的水）3. 用大头针将固体压入水中，测出水和固体的总体积V2；（用细线将石头与蜡块拴在一起，手提细线，先将石块浸没于水中，记下液面对应的示数V1）4. 固体密度  （将石块与蜡块完全浸没于水中，记录液面对应的示数V2，则蜡块的密度为） 三、用天平、量筒测量液体的密度器材：天平，量筒，烧杯，硫酸铜溶液1. 将适量的待测液体注入烧杯中，调节天平平衡，用天平测出烧杯及液体的总质量m1；2. 将烧杯中的液体倒入量筒中一部分，测出其体积V；3. 用调节好的天平测出烧杯及剩余液体的总质量m2；4. 液体密度为                四、用天平测固体（沉）的密度（排水法测体积的变形）器材：天平，水，烧杯，石块（铁块），细线，水杯1. 调节天平平衡，用天平测出待测固体的质量m；2. 用调节好的天平测出盛满水的烧杯的总质量m1；3. 把待测固体用细线系好，轻轻放入盛满水的烧杯中，有部分水溢出；4. 待水完全溢出后，用天平测出烧杯、固体和剩余水的总质量m2；5. 固体密度                  五、用天平测液体的密度（体积相同时，质量和密度成正比）器材：天平，水，烧杯，硫酸铜溶液1. 调节天平平衡，用天平测出空烧杯的质量m；2. 烧杯中装满水，用调节好的天平测出烧杯和水的总质量m1；3. 将烧杯中的水倒净，再装满待测液体，测出烧杯和待测液体的总质量m2；4. 液体密度