1、密度与浮力复习课教学设计及课内练习一、中考热点分析近几年的中考试题，预计今后中考考查的重点：(1)质量和密度的概念；(2)密度的测量；(3) 影响浮力大小的因素的探究；(4) 密度和浮力的计算；(5)浮沉条件和阿基米德原理的综合考查；(6)利用浮力测密度命题的趋势和热点：(1)密度测量实验和阿基米德原理实验的探究考查同学们的探究能力、实验能力；(2)用所学密度和浮力知识解决生活中的实际问题体现“从生活走向物理”的理念的试题逐年增加在近几年全国各地的中考题中，涉及本讲内容的试题大约占 610分考点一般有填空题、选择题、实验题和计算题二、考点精讲1质量和天平(1)质量的概念一切物体都由物质组成物体
2、是指某一件具体的东西，物质则是构成物体的材料，一个物体的质量是物体的属性，不随物体的位置、形状、状态、温度变化而变化(2)质量的单位质量单位由大到小排列为：吨(t)、千克(kg)、克(g)、毫克(mg)，国际制单位是：kg (3)托盘天平的使用托盘天平必须置于水平台上使用，将游码归零后调节平衡螺母使横梁平衡(即指针指在分度盘的中线处)，被测物放左盘，砝码放右盘，调节砝码与游码使横梁再次平衡砝码加游码所示的质量就是待测物的质量与任何测量仪器一样，待测物的质量不能超过天平的最大量程，也不能小于天平的分度值天平属精密仪器，必须保持清洁、干燥，要注意轻拿轻放“补差法”测液体质量：称液体或带有腐蚀性的物
3、体时，必须先称容器的质量，再称容器和待测物的总质量，最后将总质量减去容器质量就得到待测物质量物理上称之为“补差法”。对于一切易污染、易腐蚀的物体都应该采用此法去称量，绝不可以直接称量而导致天平损坏天平的妥善使用：天平属于精密仪器，因此在整个使用中必须注意：a轻拿轻放，不可让天平受到强烈振动b干净卫生，不可让盘、梁等沾上污物或受到锈蚀c取用砝码必须使用镊子，不能用手直接取砝码，保证砝码的精确d用后应将游码归零，砝码归盒；横梁用固定圈固定，保证支架刀口不受损伤从而增强灵敏度2量筒(或量杯) 的使用量筒(或量杯) 是用来测定液体体积的仪器利用排液法也可以间接测定固体的体积量筒使用前应看清量程及每一小
4、格所表示的体积，量筒(或量杯) 的所示体积单位一般是 mL，即 cm3倒入、倒出液体时应小心，不能溢出尤其是用排水法测固体体积时，预先放入的水要适量，水不能少得淹不住物体，也不能多得溢出量筒读数时要注意两点：将量筒(或量杯)置于水平桌面上；观察时视线应与量筒内液体的凸面顶部(如水银等)或凹面底部( 如水等) 相平如图 6-1 所示的三个图中，A 图是正确的读数方法3认识密度 (1)对密度概念的理解密度是表征物质特性的物理量它表示单位体积的某种物质的质量大小每种物质都有一定的密度，与物体的质量大小、体积大小无关如：1g 水和 1kg 水密度是相同的不同物质的密度一般是不相同的如：铁与铝的密度、油
5、与水的密度都不相同由于水的密度比油大，因此一滴水的密度仍要比一桶油的密度大。密度是个复合的物理量根据密度的定义，可以得出密度计算公式：=m/v绝不能认为密度与质量成正比，与体积成反比。密度公式的意义包含有：a不同物质的物体，质量相等时，密度较大的物体其体积较小如：质量相等的铜块和铁块，铜块体积小于铁块体积即当质量相等时，体积跟密度成反比b不同物质的物体，体积相等时，密度较大的物体其质量较大如：同一个瓶装满水和装满油相比较，装满水的质量大即当体积相同时，质量跟密度成正比(2)密度的单位及换算 在国际单位中，质量的单位是 kg，长度的单位是 m，体积的单位就是 m3根据密度计算公式可知密度的单位是
6、 kgm 3水的密度是 1010 3 kg/m3，其读法是：1010 3 千克每立方米意义是：1m 3 的水，质量是 1010 3 kg在常用单位中，质量单位经常取 g，体积单位经常取 cm3(即 mL)，因此常用的密度单位是 g/cm34浮力(1)概念：浸在液体或气体中的物体会受到液体或气体对它竖直向上的托力，这就是浮力。(2)浮力测量方法：先用弹簧测力计在空气中测出物体重 G，再用弹簧测力计测出物体浸在液体中时的重 G，弹簧测力计两次测量示数的差就是浸在液体中的物体所受的浮力大小，即 F 浮=G G5阿基米德原理阿基米德原理告诉我们，浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液
7、体受到的重力其数学表达式为：从公式可看出，若物体在液体中确实受到浮力，则其大小将取决于被物体排开的那部分液体的密度 液和被物体排开的液体中对产生浮力有贡献的那部分液体的体积 V 排，而与其他因素无关阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体由于气体充满整个空间，因此气体中的物体体积始终等于排开气体的体积 6浮力大小的计算 对于浮力大小的计算，通常有如下三种基本方法：(1)利用阿基米德原理计算若已知液体密度 液和物体排开液体的体积 V 排，可根据阿基米德原理公式 F 浮= 液 gV 排计算( 当物体浸在气体中时，则 F 浮=p气 gV 排)此法也叫原理法或公式法 (2)利用漂浮或悬浮条件计算。若物
8、体漂浮在液面或悬浮在液体(或气体) 中时，应根据物体所受浮力与物重等大(即 F 浮=G 物 )来计算此法也称为平衡法(3)利用两次测重之差计算若用弹簧测力计先后称量同一物体在空气中和液体中物重时其读数分别为 G 和 G，则物体在液体中所受浮力为 F 浮=G G此法常称为重差法。7物体的浮沉 (1)物体浮沉条件 浸在液体中的物体，受到两个力的作用重办和浮力，物体的运动状态由这两个力的合力效果决定根据同一直线上二力合成知识可知：当浮力小于重力时，合力方向竖直向下，物体就下沉当浮力大于重力时，合力方向竖直向上，物体就上浮，直至部分物体露出液面，这种状态叫漂浮。当浮力等于重力时，二力平衡，物体在液体内
9、可以静止在任何一个位置，这种状态叫悬浮由此可见，物体所处的状态由重力和浮力共同决定需要指出的是，物体在悬浮或漂浮时，浮力都等于重力，所不同的是前者物体完全浸在水中(也叫浸没 )，后者物体部分浸在水中。(2)物体浮沉条件的应用密度计：利用物体浮在液面的条件及阿基米德原理制成的，密度计在任何液体里都呈漂浮状态，所受浮力大小不变，都等于它的重力液体密度较大时，密度计露出部分多，反之就少，所以密度计上的刻度值是上面较小而下面较大密度计上的数值表示待测液体的密度是水密度的倍数，如“08”表示该液体密度是 08103 kgm3盐水选种：就是把种子放在一定浓度的盐水里，密度小于盐水密度的种子能在盐水中浮起来
10、，密度大于盐水密度的种子却沉在水底轮船：轮船在水上航行呈漂浮状态航行时船体排开的水的重力等于轮船所受浮力的大小，常用“排水量”表示载货时轮船的总重量如：最大排水量为 1 万吨的轮船，并不代表能装 1 万吨的货物，而是船体和货物总计 l 万吨对于一条船来讲，自重是定值，因此设计时的排水量扣除自重，就是最大载货量。潜水艇：潜水艇为了能升降自如，必须使浮力大小不等于重力潜水艇在水下时，由于艇壳不能任意变大或变小，因此浮力是不变的要想控制上浮、下沉，就只有控制自重潜水艇两侧都有水箱，与高压气舱相连，高压气舱作用时就能将水从水舱内排出，减轻潜水艇重力至小于浮力时潜水艇上浮；若浮力大小等于重力时潜水艇可在
11、水中保持静止，即悬浮；关闭高压气舱使进水口打开，在水压作用下水舱进水，自重增大至大于浮力时，潜水艇开始下沉气球和飞艇：气球和飞艇是漂浮在空中的，内部所充气体密度必须小于空气密度，一般充有氢气和氦气充气时体积增大，排开空气重力增大，浮力也增大当浮力增大至大于重力时，气球或飞艇就上升；反之，排出一部分氢气或氦气时，气球或飞艇就下降因此，它们是通过改变浮力来实现上升、下降的要指出的是，有一种热气球是通过加热方式使球内气体膨胀达到减小气体密度增大浮力，因此热气球只要停止加热，气球体积就会缩小而减小浮力，降回地面。三、例题精讲考点一 质量与密度例一、2008 年北京奥运会“祥云” 火炬的质量约是 985
12、( )At Bkg Cg Dmg例二、天平的每个祛码都有一定的质量，它们的质量在下述情况中会发生变化的是（ ）A.用摄子取放砝码 B.气温升高 C.掉在干净的水泥地板上砸了一下 D.生锈了例三、盛夏天气炎热，小佳将奶茶喝掉一半后盖上盖子放入冰箱，一段时间后，她拿出奶茶瓶，发现奶茶全结成冰，请问奶茶结冰后不变的物理量是( )A体积 B质量 C密度 D比热容例四、调节天平时，首先将天平放在水平桌面上，再把游码移到标尺的零刻线处，若指针静止时指在分度盘的右侧，这时应将平衡螺母向 调节。例五、如图 17 所示，两个底面积不同的圆柱形容器甲和乙，容器足够高，分别盛有质量相等的水和酒精( 水 酒精)，可能
13、使水和酒精对容器底部的压强相等的方法是 ( )A倒入相同质量的水和酒精 B倒入相同体积的水和酒精 C抽出相同质量的水和酒精 D抽出相同体积的水和酒精考点二 密度的测量例一、用天平和量筒测某种矿石的密度，用已调好的天平称矿石的质量，当天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图9 所示，则矿石的质量是 g，用量筒测出矿石的体积是 30mL，由此可知，矿石的密度为 g/cm3。例二、在“用天平和量筒测固体密度”的实验中，某同学正确测得石块的质量为48g，从图 6 的实验中可测出石块的体积为_ 3，则石块的密度是_kg/m3。例三、如图所示，纵坐标表示物体的质最，横坐标表示物体的体积。图像
14、a、b分别表示物体甲、乙的质量与体积的关系。由图像可知 甲： 乙 例三、在北京奥运会上获得比赛前三名的选手都将挂上既体现奥运理 念，又体现中华民族特色的奖牌用一种玉石制作然后分别镀上金、银、铜而成的奖牌。小阳是个爱动脑筋的孩子，当他得到一小块制作奥运奖牌余下的玉石材料后，立即着手利用家里的弹簧秤测这种材料的密度。请你和小阳一起来完成测量过程。（g 取 10N/kg）（1）如图 13 所示用细线拴住玉石块，用弹簧秤测出其所受重力，这 时弹簧秤示数是_N，从而可计算出玉石块的质量。（2）如图 14 所示让玉石块完全浸入水中，从图中弹簧秤的示数可计算出玉石块所受的浮力是_N。（3）利用以上测量数据可
15、计算出玉石块的密度是_kg/m 3。考点三、密度的计算与应用例一、 如图所示是我国设计的北京 2008 年奥运会奖牌，奖牌正面为国际奥委会统一规定的图案，奖牌背面镶嵌着取自中国的玉石，形象诠释了中华民族自古以来以“玉”比“德”的价值观，是中华文明与奥林匹克精神的一次“中西合璧”。 奖牌分为金牌、银牌和铜牌。其中金牌由纯银、玉石、纯金组成，金牌的总体积约为 23 cm3，镶嵌玉石的体积约为 5.4cm 3，纯金的质量约为 6g。（已知： 玉 =3.0g/cm3， 金=19.3g/cm3， 银 =10.5 g/cm3）。请问：(1)一枚金牌约需要玉石多少克？(2)一枚金牌除了玉石和纯金外，还需纯银
16、约多少克？（计算结果保留一位小数）答案：（1）金牌需要玉石的质量：m=V=3.0g/cm 35.4 cm3 =16.2g （2）金牌中纯金的体积： V=m/=6g/19.3g/cm 3=0.3cm3 金牌中纯银的体积： V=23cm 3 -0.3cm3-5.4cm3 =17.3cm3 金牌中纯银的质量： m=V =10.5g/cm 317.3 cm3 =181.7g考点四 阿基米德的原理探究例一、如右下图所示，四个相同的容器内水面一样高，a 容器内只有水，b 容器内有木块漂浮在水面上，c 容器内漂浮着一块冰块，d 容器中悬浮着一个空心球。则下列四种说法正确的一组是 每个容器的总质量都相等 b
17、容器中再倒入酒精后，木块在液面下的体积减小 c 容器中冰块熔化后水面高度升高 d 容器中再倒入酒精后，小球将下沉A B C D例二、为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、量筒、烧杯、金属块、木块、细线、水及其他简单辅助器材。第一小组：探究金属块的下沉条件。实验中，他们用两种方法测量了物体受到的浮力：方法 1：称重法。测量过程及示数如图（甲）所示，则金属块所受的浮力为 N方法 2：阿基米德原理法。测量过程与示数如图（乙）所示，则排开水的体积为mL，根据 F 浮 G 排 水 V 排 g 可计算出浮力。第二小组：探究木块上浮的条件。要测量木块浸没时的浮力，你准备选用上述两方法中的
18、方法 （选填“1”或“2”），并简要说明操作中还应采取的措施： 。考点五 物体的沉浮和阿基米德的原理例一、小刚同学为了比较两种液体的密度，将同一物块先后放入甲、乙两杯不同的液体中。如图 3 所示，物块在甲杯处于悬浮状态，而在乙杯处于漂浮状态，则下列判断正确的是（ ）A.甲杯液体的密度比乙杯液体的密度小 B.甲杯液体的密度跟乙杯液体密度一样大 C.物块在甲杯中受到的浮力比乙杯中小D.物块在甲杯中受到的浮力比乙杯中大例二、体积相同，密度不同的三个实心小球 A、 B、 C，放入同种液体中静止时，所处位置如图 4 所示。则三个小球密度大小的关系是 （ ）（A） A=B=C （B ） ABC考点六、浮力
19、的计算例 1、一个边长为 0.1 m，质量为 4.45kg 的正方体铜块，平放在水平桌面上。求：(1)该铜块对水平桌面的压强；(2) 把铜块浸没于水中，铜块受到的浮力；(3) 请用两种方法计算并说明铜块是空心的还是实心的。(P 铜=8.9 103kgm3，p 水=1.0 103kgm3，g 取 10Nkg)四、课内练习课内练习题一、选择题1、有不同物质组成的甲乙两个体积相同的实心物体，质量之比是 2：3，这两种物质的密度值比是( )A.2：3 B.3：2 C.1：1 D.以上答案都不对2、关于对密度公式 =m/V 的理解，下列说法正确的是 ( )A某种物质的密度与质量成正比 B某种物质的密度与体积成反比 C单位体积某种物质的质量越大，密度越大 D单位质量某种物质的体积越大，密度越大3、下列关于密度的说法正确的是( )密度大的物体质量一定大 固体的密度一定比液体的密度大 体积大的物体密度一定大 密度大的物体单位体积的质量一定大4、某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件” 时，将重为 100g 的物体放入盛满水的盆中,有 90g 水溢出,则（ ）
