第七章密度与浮力复习教案

沪科版《第七章 密度与浮力》复习教案
复习目标：
1 能描述物质的一些属性。尝试将这些属性与日常生活中物质的用途联系起来。
2、初步认识质量的概念。会测量固体和液体的质量。
3、 通过实验理解密度的概念。尝试用密度知识解决简单的问题。能解释生活 中
一些与密度有关的物理现象。
4、 了解物质的属性对科技进步的影响。
5、 通过实验探究，认识浮力。知道物体浮沉的条件。经历探究浮力大小的过程。
知道阿基米德原理。
复习重点：物质的密度的测量 阿基米德原理及物体的浮沉条件的应用。
复习过程：
一、知识结构(引导学生总结)
二、知识梳理
1.质量
（1）定义：物体所含物质的多少叫做质量。
（2）单位：国际主单位是千克，用符号kg表示。常用的质量单位还有吨(t)、克(g)和毫克(mg)。它们之间的换算关系是：1t＝1000kg，1kg＝1000g，1g＝1000mg （3）属性：质量是物体的一种基本属性，质量大小就不会随物体的形状、状态(固态、液态或气态)以及物体所在空间位置的改变而改变。
［注意］由质量的定义可知，质量只与组成物体的物质的多少有关，与其它因素均无关。
2.天平和量筒
（1）在物理实验中常用托盘天平测质量。托盘天平的使用：
①调节：将天平放在水平台上；将游码调节到零刻度处；调节平衡螺母，使指针指到分度标尺中线处，横梁在水平位置平衡；
［注意］如果指针向左偏，则平衡螺母向右调，如果指针向右偏，则平衡螺母向左调，即左偏右调，右偏左调。
②放置：将物体放在天平的左盘，砝码放在天平的右盘，增减砝码或调节游码使横梁重新平衡；
③读数：物体的质量等于砝码的总质量加上游码的质量。
（2）量筒
①使用量筒前应先看清它的量程和分度值，一般用毫升作单位。
②读数时视线应与筒内凹液面(如水)的底部相平，或与凸液面(如水银)的顶部相平。
3.密度
①定义：单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度
②单位：密度的国际主单位是kg／m3，读作千克每立方米。常用单位还有g／cm3 ，读作克每立方厘米。这两个单位的换算关系是1g/ cm3 =1×103kg／m3。如水的密度是1.0×l03kg／m3，表示的意思为1 m3水的质量为1.0×l03kg 。
③公式：密度的计算公式是ρ＝m/V，由此可得两个变形公式为m=ρv、
v=m/ρ。
④作用：密度是物质的一种特性，它不随物质的质量或体积的变化而变化。同一种物质的密度是一个确定的值，不同物质的密度通常是不同的，因此可用鉴别物质。
［注意］由于密度是物质的一种特性，与质量m和体积V无关，所以对于公式ρ＝m/V，不能说ρ与m成正比或ρ与/V成反比。
4.浮力
（1）液体和气体对浸在其中的物体有向上的托力，物理学中把这个力叫做浮力。（2）方向：浸在液体或者气体中的物体受到的浮力的方向总是竖直向上的。
（3）大小：物体在液体中所受的浮力大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关。
5. 阿基米德原理
（1）浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力大小等于排开液体的重力。
（2）公式：F浮＝G液排＝ρ液gV排，V排表示排开液体的体积，ρ液表示的是液体的密度。
6.物体的浮沉条件
浸在液体中的物体，其浮沉取决于它所受的浮力和重力的大小。
当浮力大于重力时，物体上浮；
当浮力小于重力时，物体下沉；
当浮力等于重力时，物体处于悬浮或漂浮状态。
［注意］对于实心物体，可以通过比较物体密度与液体密度的大小来判断物体的浮沉。
7.浮力的利用
（1）潜水艇
①潜水艇的上浮和下沉是靠压缩空气调节水舱里水的多少来控制自身的重力而实现的浮沉的。
（2）密度计
①原理：漂浮物体所受的浮力等于自身的重力，即F浮=G。
②特点：浸入液体的体积越少，说明液体的密度越大。
示数：由上向下逐渐变大。
三、典例精析
倒1 、 一块质量为1kg的铁板，把它卷成密闭的一个圆筒后，内装质量为5kg的水被
宇航员带到太空中。当水结成冰时，它们的总质量是( )
A. 大于6kg B．小于6kg C. 等于6kg D．无法确定
解析 铁板卷成圆筒后，其形状虽然改变了，但质量不变；水结成冰后，状态变了，但其质量也不变。当将它们都带到太空后，位置发生变化，但它们的质量均不变。所以答案应该选C
本题应抓住知识点：物体的质量与物体的状态、形状及所处的空间位置无关，质量是物体的一个根本属性
例2、（2008·山东）小华同学在探究两种物质的质量跟体积的关系时,做出了如图6－7所示的图象。根据图象提供的信息,以下说法错误的是(　　)
　　　　图6－7
A.物质的质量跟体积的比值与质量有关
B.物质的质量跟体积的比值与体积无关
　　C.同种物质的质量跟体积的比值相同
D.不同物质的质量跟体积的比值不同
答案：A
解析：物质的质量与体积的比值也就是物质的密度，因密度是物质的特性，所以与质
量和体积无关，所以A错；同一种物质的密度在同一状态下相同，不同物质的密度一般不同，所以C、D均正确。
规律总结：密度虽然在数值上等于质量与体积的比值，但物质的密度与质量和体积的大小无关，当质量增大时，体积也会成倍的增大，所以密度保持不变。
例3、（2008·成都）在“探究物质的密度”的实验中，图6－10所示是我们实验用的天平，砝码盒中配备的砝码有100g、50g、20g、10g、5g等：
图6－10
请填写下列空格：
（1）调节天平时应将_______移至零刻度处，然后调节_______，使天平横梁平衡。
（2）小王同学进行了下列实验操作：
A．将烧杯中盐水的一部分倒入量筒，测出这部分盐水的体积V；
B．用天平测出烧杯和盐水的总质量m1；
C．用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2；
以上操作的正确顺序是：_______（填字母代号）。
（3）小王测量烧杯和盐水的总质量m1时，估计盐水和烧杯的总质量在150g左右。试加砝码时，应用镊子夹取100g、50g砝码各1个放人右盘中，若指针右偏，则应取下_______g砝码，试加上其它砝码，同时调节游码。
（ 4）图6－11是小李同学在实验操作过程中的情况。他的错误是：_______
图6－11
答案：（1）游码　　平衡螺母　　（2）BAC　　（3）50　　（4）在测量物体质量的过程中，不能再移动平衡螺母
解析：（1）天平的调节分三步：将天平放在水平面上，将游码置于标尺的零点上，调节横梁的平衡螺母，使横梁在水平位置平衡。（2）先测出总质量，再测出倒出的液体体积，最后测剩余的质量，从而测出倒出物体的质量，这样做的目的是减小误差。（3）说明放入50g的砝码太大，应换作小砝码，再通过移动游码，直至天平平衡。（4）在测量物体质量的过程中，不能再移动平衡螺母，只能加减砝码或移动游码。
规律总结：测液体密度的方法很多，如本实验还可以先测出量筒的质量，再将一部分液体倒入量筒，测出液体的体积，最后再测出量筒和液体的总质量，测出量筒内液体的质量，从而求得密度。
例4、 质量是200g的瓶子，盛满水后的质量是1．2kg，若用这个瓶子盛满某种液体，液体和瓶子的总质量是13.8kg。求这种液体的密度，并确定它是何种液体。
解析 一个容器不论它装何种液体，只要是装满，这种液体的体积就等于该容器的容积。
所以，当容器分别装满不同液体时．它们的体积相等，这是一个隐含条件；另一方面，密度是物质的一个特性，不同物质的密度一般不同，所以可以通过查密度表确定该液体为何种液体。
已知: m＝200g=0.2kg， m瓶水＝1．2kg， m瓶液=13．8kg，ρ水=1．0×103kg／m3。求：ρ液。
解： 因为m水=m瓶水-m瓶=1.2kg-0.2kg=10kg
m液=m瓶液-m瓶=13.8kg-0.2kg=13.6kg
V=V=m/ρ水==10
所以ρ液= m液/V==13.6×10kg/ ，查表可知这种液体是水银．
例5、（2008·济宁）在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：
① 可能跟物体浸入液体的深度有关；
② 可能跟物体的重力有关；
③ 可能跟物体的体积有关；
④ 可能跟物体浸入液体的体积有关；
⑤ 可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想，李明做了如图6－18所示的实验：他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中：
（1）铁块从位置1－2－3的过程中，弹簧测力计的示数 ，说明铁块受到的浮力 ；从位置3－4的过程中，弹簧测力计的示数 ，说明铁块受到的浮力 。（填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）通过这一实验可以验证上述猜想 是正确的，猜想 是不正确的（填上面猜想的序号）。
（3）给你一杯清水、一个熟鸡蛋和适量的食盐（如图6－19），请你设计实验验证浮力与液体的密度是否有关。简要写出你的实验验证的方法
图6－18 图6－19
答案：⑴ 变小 变大 不变 不变 ⑵ ④ ① （3）先把鸡蛋放入清水中，鸡蛋会下沉，在向水中放入适量的食盐，鸡蛋会慢慢上浮。说明鸡蛋浸没在清水和盐水中受到的浮力不同，由此验证物体受到的浮力与液体的密度有关。
解析：(1)根据阿基米德原理，物体从1-2-3过程中，物体浸入液体的体积逐渐变大，所以受到的浮力逐渐变大，因重力不变，所以弹簧测力计的示数也就是重力与浮力的差会变小，当物体完全浸没时，物体受到的浮力将保持不变，所以重力与浮力的差保持不变。(2)鸡蛋在淡水会下沉，重力大于所受的浮力，在盐水中会悬浮或漂浮，重力会等于所受的浮力，因重力不变，浮力改变，所以可证明浮力大小与液体的密度有关。
规律总结：设计实验是中考中经常出现的一个题型，在设计实验步骤时，要注意步骤要清晰，语言要简练，同时要写出实验可能会出现的现象和实验的结论。
例6、 把体积为1dm3的铁球(ρ铁＝7．9×lO3kg／m3，g＝10N／kg)挂在弹簧测力计上，
若将铁球浸没在水中，则弹簧测力计的示数是它在空气中时的4／5，求：
(1)铁球受到的浮力；
(2)铁球受到的重力；
(3)铁球是空心的还是实心的。
解析 解决浮力问题，归根结底就是两种方法，一种是利用阿基米德原理进行求解；另一种是抓住物体的平衡条件，列式进行求解，这种方法我们姑且称其为“平衡法”．用弹簧测力计来测定浮力的大小时，平时常用的“称量差”法，它实际上就是平衡法。所以在遇到此类问题时，首先要弄清三个量：一是物体的重力，二是物体所受到的浮力，三就是弹簧测力计的示数。只要抓住这三个量的平衡关系 (通常是重力等于浮力和弹簧测力计的示数之和)，列式后便能解决问题．
判定一个物体是空心的还是实心的，通常有三种方法；①和实心物体比密度；②和同质量的实心物体比体积(如果题目需要求空心部分的体积，通常用这种方法比较方便)；①和同体积的实心物体比质量(或重力)。
解：(1)F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3
＝10N。
(2)根据平衡法可列式F浮=G-4/5G=1/5G
因此G＝5F浮＝5×10N=50N．
(3)体积为ldm3的铁球，若是实心的，则它的重力应该是：
G`=mg=ρ铁gV铁=7.9×103kg/m3×10N/kg×10-3m3
=79N>50N。
利用和同体积的实心物体比重力的方法，来确定该物体是实心的还是空心的，根据计算结果可知这个铁球是空心的。
四、布置作业
板书设计：知识结构