若给你一只弹簧秤、一杯水、细线和一个金属块,你能完成下列四种实验中的哪几种?()①测金属块的质量;②测金属块浸没在水中的浮力;③金属块的体积;④测金属块的密度.A.①B.①②C.-物理

,并且将溢水杯中的水加至溢水口处。
答案:存在的问题:
(1)没有测空小桶的重力 (2)溢水杯的水量不足
改正:(1)测空小桶的重力G(2)将溢水杯中的水加至溢水口处

  • 浮力知识梳理:

  • 曹冲称象中的浮力知识:
       例曹冲利用浮力知识,巧妙地测出了大象的体重。请你写出他运用的与浮力有关的知识_____、 ____,另外,他所用到的科学研究方法是:_____和______.
      
       解析:曹冲称象的过程是首先把大象放在船上,在水面处的船舷上刻一条线,然后把大象牵上岸。再往船上放入石块,直到船下沉到船舷上的线再次与水面相平时为止,称出此时船上石头的质量即为大象的质量。两次船舷上的线与水面相平,根据阿基米德原理可知,为了让两次船排开水的体积相同,进而让两次的浮力相同,再根据浮沉条件,漂浮时重力等于浮力可知:船重+大象重=船重+石头重,用多块石头的质量替代了不可拆分的大象的质量,这是等效替代法在浮力中的一个典型应用。
     
       答案:浮沉条件  阿基米德原理  等效替代法化整为零法

  • 考点名称:固体密度的测量

    • 测量密度的原理:
      原理:由密度公式可知,要测量某种物质的密度,需要测量由这种物质构成的物体的质量的体积。

      测量方法:
      1. 形状规则的固体:质量可用天平测量,体积可直接用刻度尺测长、宽、高等,并利用体积公式算出,如正方体的体积V=a3,圆柱体的体积V=πr2h,长方体的体积V=abc,根据求得密度。

      2. 形状不规则的固体(不溶于水):
      (1)体积可用“排水法”间接测出
      (2)质量可用天平测量
      ①先在量筒中倒入适量水,读出水的体积V1(水的多少以刚好淹没固体为宜。水过多,放入固体后液面会超过量程;水过少,不能淹没固体)
      ②将固体用细线拴住慢慢放人量筒内水中,并使其全部淹没,此时读出水与固体的总体积V2
      ③由V=V2-V1,得出固体体积。
      最后根据求得密度。

    • Ⅰ方法一:天平量筒法
      例:有一块形状不规则的石块,欲测量它的密度,所需哪些器材并写出实验步骤,并表示出测量的结果。
      分析:用天平和量筒测定密度大于水的物质的密度,可用排水法测体积。
      实验原理:
      实验器材:天平(砝码)、量筒、烧杯、滴管、线、水、石块
      实验步骤:
      (1)用调节好的天平,测出石块的质量m;
      (2)在量筒中倒入适量的水,测出水的体积V1
      (3)将石块用细线拴好,放在盛有水的量筒中,(排水法)测出总体积V2
       实验结论:ρ==
      Ⅱ方法二:助沉法
      例:有一块形状不规则的蜡块,欲测量它的密度,所需哪些器材并写出实验步骤,并表示出测量的结果。
      分析:用天平和量筒测定密度小于水的物质的密度,可用助沉法测体积。
      实验原理:
      实验器材:天平(砝码)、量筒、烧杯、滴管、线、水、蜡块、铁块。
      实验步骤:
      (1)用调节好的天平,测出蜡块的质量m;
      (2)在量筒中倒入适量的水,如图甲将蜡块和铁块用细线拴好,先将测铁块没入水中,测出水和石块的体积V1
      (3)再将蜡块浸没在水中,如图乙。(助沉法)测出水、石块、蜡块的体积总体积V2
      实验结论:
      注意:物质的密度比水小,放在量筒的水中漂浮,不能直接用量筒测出体积。例题中采用的方法是助沉法中的沉锤法,还可以用针压法,即用一根很细的针,将物体压入量筒的水中,忽略细针在水中占据的体积,则可用排水法直接测出物体的体积了。
      Ⅲ方法三:等浮力法
      例:小明家买的某品牌的牛奶喝着感觉比较稀,因此他想试着用学过的知识测量一个这种牛奶的密度。他先上网查询了牛奶的密度应该为1.03g/cm3,然后他找来一根粗细均匀的细木棒,在木棒的表面均匀地涂上一层蜡,并在木棒的一端绕上一段金属丝(体积不计),做成了一枝“密度计”,小明又找来一个足够深的盛水容器和一把刻度尺,请你帮助小明利用这些器材设计一个测量牛奶密度的方案。要求写出主要的测量步骤并推导出计算牛奶密度的公式(有足量的水和牛奶)。
      实验原理:漂浮条件、阿基米德原理。
      实验器材:刻度尺、粗细均匀的细木棒、一段金属丝、烧杯、水、牛奶。
      实验步骤:
      (1)将一段金属丝绕在木棒的一端,制成“密度计”,用刻度尺测出其长度L;
      (2)将“密度计”放入盛有水的烧杯中,使其漂浮在水中,用刻度尺测出“密度计”露出水面的高度h
      (3)将“密度计”放入盛有牛奶的烧杯中,使其漂浮在牛奶中,用刻度尺测出“密度计”露出牛奶液面的高度h
      实验结论:因为“密度计”在水中和在牛奶中,均处于漂浮状态。因此“密度计”在水中和在牛奶中受到的浮力都等于“密度计”的重力。“密度计”的重力不变,所以两次浮力相等。即F=F,根据阿基米德原理可得:
      ρgV牛排=ρgV水排
      ρgSh牛排=ρgSh水排
      ∵h牛排=L-hh水排=L-h
      ∴ρ(L-h)=ρ(L-h
      牛奶的密度:
      注意:从给定的器材看,即无量筒,也无天平,此时解题的着眼点就不能局限于利用质量、体积测密度。应该展开丰富的联想,而给出“密度计”,是和浮力有关的,就要联想到利用浮力测液体的密度。这种利用两次浮力相等来测密度,我们简称为“等浮力法”。


      Ⅳ弹簧测力计法(也可称双提法)
      例:张小清同学捡到一块不知名的金属块,将它放到水中可以沉没,现在,小清同学想测出它的密度,但身边只有一支弹簧秤、一个烧杯及足量的水,请你帮她想一想,替她设计一个测量金属块密度的实验过程,写出实验步骤
      分析与解:
              这是一道典型的利用浮力知识测密度的试题。阿基米德原理的重要应用就是已知浮力求体积。它的基本思路就是用弹簧测力计测出浮力,利用水的密度已知,求得物体的体积,即可计算出物体的密度值。
      实验原理:阿基米德原理
      实验器材:一支弹簧秤、一个烧杯及足量的水、金属块、线。
      实验步骤:
      (1)用细线系住金属块,在烧杯中倒入适量的水;
      (2)用弹簧测力计测出金属块受到的重力G;
      (3)用弹簧测力计测出金属块浸没在水中受到的拉力F。
      实验结论:
      注意:利用弹簧测力计提着金属块测一次重力;再提着金属块测一次金属块在水中时弹簧测力计的拉力。因此简称为双提法。这一实验使用的仪器少,操作简单,是常用的测量物体密度的方法。

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

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