2024河北物理中考备考重难专题：特殊方法测固体的密度（课件）(共26张PPT)

(共26张PPT)
特殊方法测固体的密度
力学实验题
2024中考备考重难专题课件
河北 物理
课件说明
一、课件设计初衷
基于老师在二轮专题复习中，找好题、选好题来攻克重难题型有较大的需求，特设计重难专题课件.在制作过程中，通过设计启发式问题、思维过程性分析，有助于学生掌握解题思路和方法，提高课堂效率.
二、课件亮点
1.依据区域考情，针对性选题
按照本地区考情及考法选题，针对性强，有效提高老师备课效率
2.一题多设问，提高课堂效率
通过改编题，做变式或补充设问，让老师可以用一道题讲透一类题，为老师提供原创好题
3.一题多解与思路引导，体现思维过程
通过问题启发式激发学生思考，为学生提供多种的解题思路和方法；利用思路引导的形式分析解题思路，解题的关键点挖空进行设问，形成解题思维
三、课件使用场景
适用于中考二轮专题复习
特殊方法测固体的密度
典例精讲
实战演练
1
实验回顾
2
3
考情总结
测固体密度实验，10年3考：
①考查类型：利用弹簧测力计测固体的密度(二提法)；
②考查内容：利用阿基米德原理求体积、受力分析及称重法计算浮力、密度计算、拓展题；
③解题要点：漂浮法测质量，排水法测体积.
实验原理:
量筒(排水法)
普通方法测固体密度
实验回顾
天平
怎么测？
怎么测？
规则：
不规则：
公式计算
若没有天平，还可以用什么方法来测量呢？
弹簧测力计测出固体重力，利用G=mg求出固体质量
V1
V2
漂浮法：物体漂浮时，F浮=G
调节天平，用天平测出被测物体的质量m(图甲)；
物体的密度：
m
实验过程:
物体的体积V= V2－V1
V1
在量筒中盛适量的水，测体积为V1(图乙)
丙
将被测物体放入量筒，读出筒内水的体积V2(图丙)
V2
甲
乙
特殊方法测固体密度往往只给出一种测量工具，要求完成固体密度的测量。测量关键在于利用所给出的测量工具测出物体的质量和体积，然后代入公式 求出物体的密度。
特殊方法测固体密度
V1
V2
在量筒中盛适量的水，读出体积为V1(图甲)
将两个相同烧杯放在左右托盘中，将被测物体放入左盘烧杯，将甲量筒的水倒入右盘烧杯至天平再次平衡(图乙)，记下量筒内剩余水的体积V2(图丙)
丁
乙
将被测物体放入丙量筒内，记下量筒内水的体积V3(图丁)
m物=m水=ρ水V水=ρ水(V1－V2)
V物=V3－V2
→
有量筒、有天平(缺砝码)测固体密度
V3
类型1
甲
丙
m物=m水
V水=V1－V2
有天平 、无量筒测固体密度(此方法只适用于ρ物 ＞ ρ水的情况)
m1
用天平测出被测物体的质量m1(图甲)；
向烧杯中装适量的水，用天平称出其质量为m2(图乙)；
用细线使待测物体浸没在水中，用天平称出其质量为m3(图丙)
V物=V排水=
→
m2
m3
1.阿基米德原理法
类型2
甲
乙
丙
m物=m1
2.标记法(等体积法)
m1
m2
取出物体，加水至标记处，用天平测出烧杯和水的总质量m3(图丁)
用天平测出被测物体的质量m1(图甲)；
在烧杯中装适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量m2(图乙)；
将物体浸没在水中，在烧杯的水面处做一个标记(图丙)；
标记
m3
标记
→
丙
甲
乙
丁
m物=m1
V物=V加水=
有量筒 、无天平测固体密度
V1
向量筒内盛适量的水，读取量筒内水的体积V1(图甲)；
将被测物体放入量筒的水中漂浮，记下量筒内水面到达的刻度V2(图乙)；
用细长针下压被测物体使其浸没水中，记下量筒内水面到达的刻度V3(图丙)；
V2
V3
1. 测量固体的密度小于水的密度(ρ物 ＜ ρ水)
类型3
甲
乙
丙
一漂一压法
漂浮测质量：G物=F浮=ρ水g(V2－V1)
即m物=ρ水(V2－V1)
排水法测体积：
V物=V3－V1
→
在量筒内盛适量的水，水面上放置塑料盒，记下量筒内水面到达的刻度V1(图甲)；
V1
将被测物体轻轻放入塑料盒，使其漂浮在量筒中，记下量筒内水面到达的刻度V2(图乙)；
将被测物体放入量筒内浸没，记下量筒内水面到达的刻度V3(图丙)；
漂浮测质量：G物=F浮=ρ水g(V2－V1)
即m物=ρ水(V2－V1)
2. 测量固体的密度大于水的密度(ρ物 ＞ ρ水)
甲
V2
乙
丙
V3
一漂一沉法
排水法测体积：
V物=V3－V1
→
塑料盒的作用是什么
F拉
F浮
用调整好的弹簧测力计测得石块的重力为G0(图甲)
用弹簧测力计悬挂石块，将其完全浸没在盛有水的烧杯内(不触底)，此时示数为F拉(图乙)
称重找质量
G0
G0
即V物=V排=
浸没测体积
F浮=G0－F拉=ρ水gV排
甲
乙
1.利用弹簧测力计测固体密度
无量筒 、无天平测固体密度
类型4
二提法
将被测物体取出通过细线直接放入水槽内，测得水面高度h3(图丙)；
2.利用刻度尺测固体密度
h1
甲
使一空烧杯悬浮在水槽内，用刻度尺测得水面的高度h1(图甲)；
将被测物体放在烧杯内，测得水面高度h2(图乙)；
漂浮找质量：G物=F浮=ρ水gS杯(h2－h1)
即m物=ρ水S杯(h2－h1)
排水法测体积：V物=S杯(h3－h1)
→
乙
h2
丙
h3
3.利用电子秤测固体密度
将电子秤放在水平桌面上，按下“归零”键并将小石块放在电子秤上，记下此时电子秤的示数为m1(图甲)
取下小石块，给大杯子内盛入适量的水，并放置在电子秤上，记下此时电子秤的示数为m2(图乙)
用细绳系住小石块轻放入并浸没水中，不接触大杯子底部和侧壁，记下此时电子秤的示数为m3(图丙)
甲
乙
丙
→
m物=m1
V物=V排水=
典例精讲
例 物理小组测量一个不规则小石块的密度．
[实验操作]
(1)将天平放在水平工作台上.天平调平时，把游码移到标尺的__________处，观察到指针偏向分度盘中央刻线的左侧，应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节.
图1
图2
图3
图4
天平使用：看放调测读
左偏右调，右偏左调
零刻度线
右
(2)调节平衡后，小组将小石块放到左盘上，用镊子按__________(选填“先大后小”或“先小后大”)的顺序在右盘中依次加减砝码，添加最小砝码后，发现指针偏向分度盘中央刻线的右侧，则小组接下来的操作是__________________________，直到天平平衡.
图1
先大后小
取下最小砝码，并调节游码
[仪器的读数、数据处理]
(3)如图1所示小石块的质量为_____g，用图2所示方法测得小石块的体积为___________cm3.则小石块的密度为__________kg/m3.
变式 第二小组利用天平测出另一小石块的质量如图5所示，则该小石块的质量为_____g.
图1
图2
排水法求体积
m砝码=m石块+m游码
图5
m石块=m砝码+m游码
23.2
10.0(或10)
2.31×103
16.8
[误差分析]
(4)小组在测完质量后，放回砝码时，发现20 g的砝码缺了一小块，则导致测量的小石块质量偏_____，密度偏_____.
变式1 第二小组在使用图2测体积时，仰视读出了第二个量筒的示数，则导致测量的小石块体积比实际值偏_____，密度偏_____.
图1
图2
大
大
小
大
仰小俯大
图1
图2
变式2 第三小组在测量时，先用图2测出了小石块的体积，再利用图1测出质量，则导致测量的小石块密度比实际值偏_____.
变式3 在小组间讨论时，发现小石块吸水，则导致测量的小石块体积比实际值偏_____，密度偏_____，避免出现误差的操作是__________________
_________________________.
大
小
大
再放入量筒中测量体积
先将小石块吸足水，
排开液体体积减小
测质量时小石块上沾水→
测得的质量偏大
(5)如果天平或砝码缺失，如何测量小石块的密度？
小组设计了下列三种测量方案(已知水的密度为ρ水)：
特殊方法测密度——缺天平
方案一，如图3所示.
①在量筒中倒入适量的水，水面上放置塑料盒，此时量筒的读数为V1；
②用细线系住小石块，将小石块轻轻放入塑料盒内，量筒的读数为V2；
③将小石块从塑料盒中取出，轻轻放入水中，使其完全浸没，量筒的读数为V3；
上述方法测得小石块的密度为_________(用物理符号表示).
图3
浮力法：F浮小石块=G小石块
特殊方法测密度——缺砝码
方案二，如图4所示.
①将两个相同的烧杯分别放在天平左、右托盘中，调节天平平衡；
②向右盘烧杯中加水直到天平平衡；
③将烧杯中的水全部倒入空量筒中，测出体积V3；
④将小石块轻轻放入左盘烧杯中；
⑤用细线系住小石块，将小石块轻轻放入水中，
使其完全浸没，量筒的读数为V4；
上述实验步骤正确的顺序为____________(填序号)，测得小石块的密度
为__________(用物理符号表示).
图4
①④②③⑤
等效替代法：m小石块=m加水
特殊方法测密度——缺量筒
小组找来一个烧杯，设计了方案三.
①用天平测出小石块的质量为m；
②向烧杯中装入适量的水，用天平测出烧杯和适量水的总质量为m1；
③将小石块浸没在烧杯的水中，在水面处进行标记；
④取出小石块，向烧杯中缓慢加水至标记处，_____________________
_____________；
上述方法测得小石块的密度为___________(用物理符号表示).
用天平测出烧杯和水的
总质量为m2
标记法：V小石块=V加水
1.用称重法测量物体密度，具体做法如下．
(1)如图甲所示，应将弹簧测力计的指针向____(选填“上”或“下”)移动，进行“调零”．
(2)将金属球用细线系在弹簧测力计上，如图乙所示，
金属球的重力为______N；将金属球缓慢浸没在待测
液体中，如图丙所示，则金属球所受的浮力为____N.
(3)若金属球的密度为ρ＝2×103 kg/m3，若g取10 N/kg，
则液体的密度为________ g/cm3.
实战演练
上
4.2
2
0.95
G
F拉
F浮
F浮=ρ液gV排
(4)若将弹簧测力计改为密度秤，则密度秤的零刻度(液体密度为0)应标在_______N处，将对应力的示数改为密度示数后，该
密度秤分度值为________g/cm3.
(5)用该密度秤测量液体密度时，所能测量的液体密
度最大值为______g/cm3，最大密度值应该标示在弹
簧测力计______N的位置．
(6)如果g取9.8 N/kg对测量结果______(选填“有”或
“没有”) 影响，理由是____________________________________________
_____________________________________.
4.2
0.095
1.995
0
没有
金属球的密度： ，所以若
刻度往上密度增大
取g＝9.8 N/kg，对测量结果无影响
2.小明想用弹簧测力计(量程为5 N)、烧杯、细线和水等简单器材测量一块坚硬矿石的密度．(g取10 N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3)实验过程如下：
(1)如图甲所示，用弹簧测力计竖直向上拉，
当杠杆水平静止时，弹簧测力计的示数为____N，
则矿石的重力大小为______N；小明不用弹簧测
力计直接测量矿石的重力是因为______________
____________________．
(2)将该矿石浸没在水中，杠杆在水平位置平衡时
测力计的示数如图乙所示，矿石受到的浮力大小为________N，根据阿基米德原理可算出该矿石的密度ρ矿＝________kg/m3.
甲 乙
2.2
6.6
矿石重力超过了
3
2.2×103
F1×L1=F2×L2
G
F拉
F浮
弹簧测力计的最大量程