4密度和压强实验专题
第四讲 密度和压强实验专题教学目标（1）知道密度的定义及计算公式（2）领会测量物质密度的方法（3）理解并掌握影响压力作用效果的因素及探究过程（4）理解并掌握液体压强的规律及探究过程（5）使学生快速地形成精准的答题思路与模式（6）领会控制变量的科学方法教学重点（1）理解压强变化规律（2）理解密度的概念（3）会通过实验得出阿基米德原理（4）会探究液体压强的变化规律（5）解题思路和解题方法的训练教学难点（1）探究压强的变化规律的过程（2）解题思路的训练教学方法建议通过典型实例复习基本概念，达到理解记忆的目的引导学生举例分析，充分理解控制变量的科学方法例题演练，让学生从解题的过程中总结解题方法和解题的思路。培养综合分析问题的能力。基础知识梳理 1.密度的定义单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度= 单位：kg/m 常用单位：g/cm1 g/cm=1×10 kg/m密度是物质的一种特性，同种物质质量与体积的比值相同，不同种物质质量与体积的比值不同密度的测量测量的原理：=实验器材：托盘天平 量筒 金属块（不同） 待测液体 水测量误差的处理：对于固体可以先测质量，再用排水法测体积，以减小误差 对于液体要注意由于残留在烧杯壁 或者量筒壁上造成的误差较大的问题2.探究影响压力作用效果的因素 P= 压力大小 受力面积P=gh （对于水平面上柱体产生的压力作用效果）材料的密度 柱体的高度 注： 实验过程中，接触表面要选择比较容易发生形变的物体 ，并且在实验过程中控制相同。 要注意控制变量的应用，如控制压力相同 ，改变接触面积，观察压力产生的形变效果。同理，控制受力面积不变，改变压力。3.探究影响液体内强的因素在探究“影响液体内部压强大小的因素”的过程中，一些同学作了如下猜想：猜想A 在同一深度，液体内部向各个方向都有压强，且向各个方向的压强相等；猜想B 在深度相同时，不同液体的压强还跟它的密度有关，液体的密度越大，压强越大；猜想C 同一种液体的压强随深度的增加而增大注 ：用U形管压强计研究液体内部压强大小与哪些因素有关的实验.在研究三个或三个以上物理量之间的关系时，应先确定研究对象的物理量(如液体压强)，然后逐一研究这个物理量和另一物理量(如深度或液体密度)的关系研究时要控制除这两个物理量外的其他物理量(深度或密度)不变，然后将这些单一关系综合起来，即控制变量的思想结论：同种液体内部的压强随液体的深度增加而增大；同深度的不同液体内部的压强随密度的增大而增大.（a） （b） （c） AA酒精A盐水4.验证阿基米德原理实验原理：=gV=G注：实验过程中，注意观察弹簧秤的示数，为了便于收集排出去的液体，用溢杯做可以减小误差。用不同液体和物体分别进行验证，验证结果更具普遍性。典型例题分析例题1.如图4-1所示，为了探究物体质量与体积的关系，请仔细观察图示的操作和实验现象，归纳得出结论仔细观察，分析归纳a，可得_仔细观察，分析归纳b，可得_例题2.如图4-2所示，在研究“压力作用效果的影响因素”的实验 图4-2(1)甲、乙两图所示的实验是为了说明_(2)丙、丁两图所示的实验是为了说明_； 针对训练2-1.（难度B）为了观察压力的作用效果，小明同学用一个形状接近正方体的气球、几个相同的砝码、木板等进行实验。他们将一块与气球上、下表面大小相同的木板压在气球上，用改变砝码个数的方法改变木板对气球的压力大小。实验情况如图4-3（a）、（b）和（c）所示。观察上述实验现象，归纳得出初步结论：（a） （b） （c）图4-3气球木板砝码由图43（a）与（b）或（a）与（c）可知： _；由图43（b）和（c）可知： _.例题3.如图4-5所示是研究圆柱体对水平沙面的压力作用效果与哪些因素有关的实验，图中圆柱体由同种合金材料制成，圆柱体的高度h=hh，底面积S=SS，观察图中现象及相关条件（1）分析比较图a和图b，可得初步结论：_（2）分析比较图a和图c，可得初步结论：_例题4.在探究“影响液体内部压强大小的因素”的过程中，一些同学作了如下猜想：猜想A 在同一深度，液体内部向各个方向都有压强，且向各个方向的压强相等；猜想B 在深度相同时，不同液体的压强还跟它的密度有关，液体的密度越大，压强越大；猜想C 同一种液体的压强随深度的增加而增大为了检验上述猜想是否正确，某同学进行了图4-6中各图所示的操作： 图4-6(1)比较图中代号为_的三个图，可以说明猜想A是否正确；(2)比较代号为_的两个图，可以说明猜想B是否正确；(3)比较代号为_的三个图，可以说明猜想C是否正确注 ：用U形管压强计研究液体内部压强大小与哪些因素有关的实验.在研究三个或三个以上物理量之间的关系时，应先确定研究对象的物理量(如液体压强)，然后逐一研究这个物理量和另一物理量(如深度或液体密度)的关系研究时要控制除这两个物理量外的其他物理量(深度或密度)不变，然后将这些单一关系综合起来，即控制变量的思想结论：同种液体内部的压强随液体的深度增加而增大；同深度的不同液体内部的压强随密度的增大而增大. 针对训练4-1.某同学用水、盐水、两种不同形状的容器和指针式压强计验证液体内部压强的规律，压强计指针顺时针偏转的角度越大，表示压强越大，研究情况如图4-7所示（图a、b、d装满了液体，且盐水水。） 图4-7（1）根据图a、b可验证，当深度相同时，同种液体内部压强与容器形状_（“有关”或“无关”）（2）根据图b、c可验证，_（3）根据图_可验证：当深度相同时，液体密度越大，液体内部压强越大（4）若在图_中的容器中轻轻放入一木块，压强计指针偏转的角度会增大。4-2.为了探究液体内部的压强与哪些因素有关，小华同学将一根两端开口的玻璃管的一端扎上橡皮膜，将其浸入盛有水的烧杯中，并不断增加玻璃管浸入水中的深度，实验操作过程及实验现象如图4-8（a）、（b）和（c）所示。他继续实验，在玻璃管中分别注入酒精、盐水，使之与烧杯中水面相平，实验操作过程及实验现象如图48（d）、（e）所示。（已知盐水水酒精）图4-8（a） （b） （c） （d） （e）h1h2水水h2酒精h3水水水盐水水h2(1）观察比较图48（a）、（b）与（c）可归纳出的初步结论是：（2）观察比较图48（d）与（e）可归纳出的初步结论是：例题5.某同学为了探究浮力大小与哪些因素有关，做了如下实验，请仔细观察实验步骤和实验现象（1）分析图A和图B，可得初步结论：_（2）分析图A、B、C、D，可得初步结论：_（3）分析图D、E，可得初步结论：_ 针对训练5-1在学习“浮力”有关知识时，小明分别选用木质的象棋子和小铁块做了两个实验，如图4-9（a）、（b）所示。（1）分析图49（a）可以得到的结论是_。（2）分析图49（b）14的过程可得的结论是_。（a） （b）水象棋子与底部紧密接触图4-9例题6.为了探究压力的作用效果与哪些因素有关，小明用若干个不同物体放在同一水平细沙面上进行实验，如图所示。他仔细观察沙面的凹陷程度，并得到如下表所示的数据：实验序号123456789压力（N）3.03.03.04.54.54.56.06.06.0受力面积（cm2）51020102030102040下陷深度（cm）210.51.50.750.5210.5（1）小明从观察测量_来说明压力的作用效果是否相同，他在实验中用的科学研究方法是_法。（2）分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6,或7、8、9）的数据，可以归纳出的初步结论是 _。（3）分析比较实验序号_的数据，可以归纳出的初步结论是：当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著。（4）进一步分析比较表中的数据，可以归纳出的结论是：当 _时，压力的作用效果相同；当 _时，压力的作用效果越显著。例题7.为了研究物质质量与体积的关系，某兴趣小组同学利用不同的金属块分别进行实验。甲同学根据“小铁钉和大铁锤的质量不同”的事实，认为“物体的质量可能跟物体的体积有关”。于是就利用仪器测得不同铁块的体积和质量，并将相关数据记录在表一中。则分析比较实验序号1和2和3中质量与体积的倍数关系，可初步得出：_。表一实验序号物质体积（cm3）质量（g）1铁539215117330234表二实验序号45678金属种类铝铜铅铝铝体积（cm3）1010202030质量（g）27892265481乙同学根据“家里同样的维纳斯塑像，玻璃制品和石膏制品的质量不同”的生活经验提出了合理的假设，你认为乙同学的假设应为_。于是，乙同学选用了一些金属块，并测得它们各自的体积和质量，并将相关数据记录在表二中。就表二所列的实验数据中，你认为可用的是_。（选填实验序号）为了进一步研
