九級(jí)理題2：力二度壓、力實(shí)專）教年制【本講教信息一教內(nèi)容：專題：力學(xué)二密、壓強(qiáng)、浮力實(shí)驗(yàn)專題【典型題】（一）基本實(shí)驗(yàn)[例1]用平和量筒測(cè)密度小于水的固體密度。解用天稱出固體的質(zhì)量。測(cè)體積的方法有兩種：一是用細(xì)而長(zhǎng)的針或細(xì)鐵絲將物體壓沒(méi)于水中排水的體求物體的體積在固體下面系一密度比水大的物鐵塊使固體浸沒(méi)于水中塊固體排開(kāi)水的總體積減去鐵塊排開(kāi)水的體積就等于固體體積，利用

m

求出固體密度。（二）設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)[例1]用只量筒、一只燒杯、一根足夠長(zhǎng)的細(xì)、一個(gè)水槽及足量的水，測(cè)出新鮮土豆的密度（土豆樣品已選好，大小合適，其密度比水大且不吸水求簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)步驟及需要測(cè)量的物理量，并用所測(cè)量的物理量寫出計(jì)算土豆密度的表達(dá)式。考目與題路設(shè)性實(shí)驗(yàn)是對(duì)課本基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的拓展和提升基知識(shí)和能的綜合運(yùn)用，主要考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、分析創(chuàng)新能力以及運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。此類題的特點(diǎn)是分本實(shí)驗(yàn)具換成了其它器材者一些基本量具破損致使實(shí)驗(yàn)不能按常規(guī)方法進(jìn)行需要學(xué)生重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程計(jì)思路是認(rèn)真分析題目中所缺量具和所增器材的性能和使用方法細(xì)心組裝和調(diào)整發(fā)現(xiàn)和糾正實(shí)驗(yàn)裝置或操作中的錯(cuò)誤對(duì)因缺少基本量具而不能直接測(cè)出來(lái)的物理量設(shè)法用其它物理概念、規(guī)律和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行合理替代就找到所給器材的性能所缺物理量間的內(nèi)在聯(lián)系計(jì)合理簡(jiǎn)捷的實(shí)驗(yàn)過(guò)程并用文字、圖形正確清晰地加以表達(dá)。解（1將土豆放入燒杯，使燒杯漂浮于水槽中，在燒杯上標(biāo)出水面位置。（2取出土豆，再向杯中加水直至水槽內(nèi)水面升至）的記號(hào)處。（3將燒杯中的水倒入量筒，測(cè)出水的體積V

1（4用細(xì)線系住土豆，用量筒測(cè)出土豆的體積V

2求土豆密度的表達(dá)式：

mm水1V2[例2]給一只量筒和適量的水，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)驗(yàn)，估測(cè)一塊橡皮泥的密度。要求：（1寫實(shí)驗(yàn)步驟及需要測(cè)量的物理量出所測(cè)量表示橡皮泥密度的表達(dá)式?？寄颗c題路此為設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題針物理基本知識(shí)進(jìn)行綜合并對(duì)生活中一些簡(jiǎn)單易行的實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法進(jìn)行變形含的知識(shí)點(diǎn)較多較廣察學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的掌握程度以及遷移應(yīng)變和綜合能題目所給器材不同以及替代關(guān)系的遠(yuǎn)近有同的解決辦法，也決定了題目的難度層次察了學(xué)生的立體發(fā)散能力解時(shí)要真分析和挖掘所給器材能測(cè)量和所需量之間的關(guān)系巧妙轉(zhuǎn)化，找到生活模型將其還原。

解1在量筒中倒入適量的水，記下示數(shù)

。（2將橡皮泥捏成空心，使它漂浮在水面上，記下量筒示

。（3將橡皮泥捏成實(shí)心，使它浸沒(méi)在水中，記下量筒示

。（三）探究性實(shí)驗(yàn)[例l]小在研究一定質(zhì)量的氣體的壓強(qiáng)時(shí)，想到這樣一個(gè)問(wèn)題：如果將這些氣體的體保持不變，它的壓強(qiáng)會(huì)不會(huì)隨著溫度的變化而變化呢？針對(duì)這一問(wèn)題她過(guò)思考，提了兩種猜想：①這些氣體在體積不變時(shí)溫越高，壓強(qiáng)越大。②這些體在體積不變時(shí)，溫度越高，壓強(qiáng)越小。小麗進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證她的猜想：在燒瓶中封入一定質(zhì)量的氣體瓶的一端連接在壓強(qiáng)計(jì)上燒瓶放入水中通過(guò)溫度計(jì)測(cè)得水溫，也就是燒瓶中氣體的溫度（如上圖所示槽中的水加熱，通過(guò)不斷調(diào)整壓強(qiáng)計(jì)以保持瓶中氣體體積不變過(guò)度計(jì)和壓強(qiáng)計(jì)每隔一段時(shí)間記錄瓶中氣體的溫度值及相應(yīng)的壓強(qiáng)值。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：小麗對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行了歸納分析了這種情況下的強(qiáng)與溫度的某種關(guān)系。小麗經(jīng)過(guò)進(jìn)一步思考，得出了一個(gè)初步的結(jié)論，并驗(yàn)證了自己其中一種猜想的正確。根據(jù)你剛才的閱讀，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1小麗得出的結(jié)論是什么？答：一定質(zhì)量的氣體，在_____________保不變______________。（2在夏天，小宇將自行車車胎中的氣打得足足的，準(zhǔn)備出去游玩，路上遇到同學(xué)小周于他將自行車停放在烈日下小周聊天正聊在興頭上猛聽(tīng)“的一聲巨響，車胎爆裂！請(qǐng)你用剛才探究出的結(jié)論解釋一下。（3）小麗探究的結(jié)論在日常生活中有何應(yīng)用請(qǐng)舉例。（4小麗是按照怎樣的思維程序進(jìn)行探究活動(dòng)的？考目與題路探究性實(shí)驗(yàn)會(huì)涉及許多環(huán)節(jié)，考察學(xué)生對(duì)探究程的了解，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理分析設(shè)計(jì)數(shù)處理能探方法及實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出全方位提高學(xué)生對(duì)所探究實(shí)驗(yàn)的理解程度和應(yīng)用所得知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰︻}時(shí)仔細(xì)閱讀冗長(zhǎng)的文字信息，搞清探究目的，應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)過(guò)程，分析每個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵句，抓住重點(diǎn)，要注意探究結(jié)論和探究目的必須吻合。解1體積；溫度越高，它的壓強(qiáng)越大。（2）因?yàn)樵诹胰障?，車?nèi)的氣體質(zhì)量一定，氣溫升高時(shí)壓強(qiáng)增大，當(dāng)壓強(qiáng)增大到車胎所能承受的最大壓強(qiáng)時(shí)，車胎就會(huì)爆炸。（3癟進(jìn)去的乒乓球浸入開(kāi)水里燙一下就會(huì)重新鼓起來(lái)。（4提出問(wèn)題、建立假說(shuō)、實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)、歸納分析、得出結(jié)論。[例2]寧幾個(gè)初中學(xué)生研究小組開(kāi)展了黃河水度和泥沙含量的研究請(qǐng)你一起去研究。（1今年5月石嘴山研究小組在石嘴山與內(nèi)蒙烏海市交界處的黃河浮橋上取回黃河水進(jìn)行直接研究。①他取5L黃河水測(cè)得它的質(zhì)量為5.0lkg，請(qǐng)你出黃河水的密度。②小討論認(rèn)為黃河水中泥沙質(zhì)量的多少與河水的質(zhì)量有關(guān)，他們把單位體積的黃河水中含有泥沙的質(zhì)量叫做黃河的含沙量用字母x表請(qǐng)你寫出黃河水含沙量的計(jì)算公式，并說(shuō)明公式中各物理量是什么。

泥沙水泥沙水③研究組經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，最測(cè)得比較可靠的黃河水的含沙量為.88kg／，們的經(jīng)驗(yàn)是：實(shí)驗(yàn)所取的黃河水至少要有幾升，水少了實(shí)驗(yàn)誤差太大。你為究小組量取黃河水，最好選用（）筒B.量C.l00mL量量研小從黃河水中分離出泥沙并行了干燥，要測(cè)這些泥沙質(zhì)量，最好選用（）量程的簧秤B.量的平C.量的天平量5kg的秤（2固原有一個(gè)女生研究小組，她們無(wú)法直接獲取黃河水，因而設(shè)計(jì)并進(jìn)行黃河水含沙量的模擬研究。她們?cè)诹客怖锓湃敫傻摹包S土入清水，接著每次加入清配制成不同的泥沙水，并分別測(cè)出不同泥沙水的體積。她們的有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表一。表一（1分析表一有關(guān)數(shù)據(jù)，你認(rèn)為泥沙水的含沙量和泥沙水的密度有什么關(guān)系？（2研究小組發(fā)現(xiàn)她們的實(shí)驗(yàn)可以測(cè)“土的密度請(qǐng)根據(jù)表一數(shù)據(jù)求黃土”密度，并作必要說(shuō)明。（3固原研究小組畫出泥沙水密ρ和沙量x的圖像，發(fā)現(xiàn)這個(gè)圖象是一條直線，她們用所學(xué)知識(shí)證明泥沙水密度與含沙量是一次函數(shù)關(guān)系，并求出了它們的關(guān)系式：

x

①或

泥沙水

水

②

其中

k

，

k

是常量

泥沙水

：是泥沙水的密度；

水

：是清水的密度；

泥沙

：是泥沙的密度，請(qǐng)你推導(dǎo)出泥沙水密度

泥沙水

和含沙量

的關(guān)系式①?？寄颗c題路此題讓學(xué)生經(jīng)歷了科學(xué)研究的全過(guò)程。考察了學(xué)準(zhǔn)確表達(dá)所需測(cè)量的物理意義感認(rèn)和粗略估算選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材驗(yàn)中如何減少誤差，數(shù)據(jù)的收集和處理并做相關(guān)計(jì)算納規(guī)律驗(yàn)證規(guī)律運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力解思路是統(tǒng)觀全文從體上理解實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和目的及各環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系讀各問(wèn)，認(rèn)真分析找到突破口，并注意利用前面問(wèn)題的結(jié)果解決后面問(wèn)題。（1）：

m5.01

kg/

②

xV，中—含沙量；——泥沙質(zhì)量；V—黃河水體積③因?yàn)樗璧狞S河水至少幾升，約幾個(gè)毫升，故選。

m

9.4kg

。答案為B（2）：含沙隨泥沙水密度增大而增大。②從一數(shù)據(jù)可知：

泥沙

泥沙水

水∴

2/

2

/m

③∵

泥沙

，其中

泥沙

x泥沙水∴

（四）開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)[例1]在“沒(méi)在液體中的物體所受浮力的小跟哪些因素有關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)部同學(xué)提出如下猜想：物體所受浮力的大小可能跟物體密度有關(guān)。物體所受浮力大小可能跟物體形狀有關(guān)?！?除此之外你還有什么猜想？寫出你的猜想。（2）請(qǐng)你就上述任一猜，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)探究方案（所選方案可以是同學(xué)提出的或自己提出的考目與題路此題的開(kāi)放包括“問(wèn)開(kāi)放放”和“過(guò)程開(kāi)放它的多端性和變通性考察學(xué)生的發(fā)散能力到對(duì)事物的全面認(rèn)識(shí)解題時(shí)首先搞清探究目的從個(gè)角度大膽想象從同層面分析問(wèn)題利用實(shí)驗(yàn)室器材或生活中的日常用品有機(jī)組合，找到最簡(jiǎn)捷、最直觀的實(shí)驗(yàn)方案。解1猜想有以下幾種，任選一種。物體所受浮力大小可能跟液體密度有關(guān)。物體所受浮力大小可能與物體浸入液體的深度有關(guān)。物體所受浮力大小可能與物體重力有關(guān)。（2研究浮力是否與物體的形狀有關(guān)。器材：彈簧測(cè)力計(jì)、水、細(xì)線、燒杯、橡皮泥。過(guò)程：①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出圓形橡皮泥浸沒(méi)水中時(shí)受的拉力；②將皮泥捏成球形再用此法測(cè)出它浸沒(méi)水中時(shí)受的拉力F，較和F的小即可。22[例2]海研究人員進(jìn)行水下探測(cè)他上潛水服潛入水中后到的浮力跟他下潛的深度有沒(méi)有關(guān)系？請(qǐng)用三種方法檢驗(yàn)?zāi)愕拇鸢浮懗鰧?shí)驗(yàn)器材并簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟?？寄颗c題路此題以課本基本規(guī)律作為探究目標(biāo)，對(duì)探究過(guò)程行開(kāi)放，綜合性較強(qiáng)，學(xué)生需在驗(yàn)證結(jié)論的器材和方法間往返，考察其實(shí)驗(yàn)探究能力和逆向思維能力。解題時(shí)，首先明確探究目的，結(jié)合生活實(shí)際和實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)、技能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。解受到的浮力和他下潛的深度沒(méi)關(guān)系方法：器材：彈簧測(cè)力計(jì)、金屬塊、水（1用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出金屬塊完全浸沒(méi)水中

深度時(shí)所受的拉力。1（）用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出金屬塊完全浸沒(méi)水中

深度（

1

且未接觸容器底）時(shí)所受的拉力F。（3比較

浮1

GF1

和

浮2

G2

的大小。方案：器材：量筒、水、鐵塊、細(xì)錢

（1在量筒中倒入適量的水（2用細(xì)線系緊鐵塊慢慢浸入水中，觀察鐵塊浸沒(méi)水中后下沉過(guò)程V排

的變化。（3據(jù)

浮

水

排

，比較浮力的大小。方案：器材：壓強(qiáng)計(jì)、規(guī)則鐵塊、水、細(xì)線（1用細(xì)線系緊鐵塊浸沒(méi)在水中h位置，用壓強(qiáng)計(jì)測(cè)出鐵塊上、下表面各受到水壓強(qiáng)

上

和

下

。（2再將鐵塊浸沒(méi)在水中

位置（未觸底壓計(jì)測(cè)出塊上、下表面各受到水的壓強(qiáng)

上

和p下（3

pp)下

，

浮2

(

p下

上

)

，比較

浮1

和

浮2

的大小?！灸M題】設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ?xùn)練為測(cè)出一小塊不規(guī)則但均勻的金屬板的面積，小明和小剛只用了一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、一把刻度尺和細(xì)線用平靜的湖水就完成了這個(gè)實(shí)驗(yàn)寫出他們的實(shí)驗(yàn)步驟及需要測(cè)量的物理量，并導(dǎo)出用所測(cè)的量表示這塊金屬板面積的數(shù)學(xué)表達(dá)式。小同學(xué)在過(guò)生日時(shí)收到了一個(gè)內(nèi)有“生日快樂(lè)”的小水晶球，他想知道小水晶球的密度就來(lái)了一只量筒和一個(gè)玻璃杯你寫出小明測(cè)出小水晶球密度的實(shí)驗(yàn)方法并用所測(cè)量導(dǎo)出小水晶球密度的表達(dá)式。地隊(duì)員在高山深谷探礦用一種叫浮力秤的輕便儀器就可以精確測(cè)出礦石的密度，如圖所示是浮力秤的示意圖它中部是一密封的空心圓筒筒下端掛著小籃圓筒上端有一根刻有標(biāo)志線的豎直桿，桿頂裝有小盤為圓筒是空心的下掛的小藍(lán)又較重，所以浮力秤放在水中能保持直立漂浮狀態(tài)，現(xiàn)需測(cè)一礦石的密度，地質(zhì)隊(duì)員進(jìn)行如下操作：（）將浮力秤放入水中，在小盤內(nèi)加砝碼，使浮力秤下沉到標(biāo)志線與水面齊平，記下盤內(nèi)砝碼質(zhì)量m。1（b）拿掉盤內(nèi)全部砝碼盤內(nèi)改放待測(cè)礦石，這時(shí)標(biāo)志線在水面上方，再在盤內(nèi)添加砝碼，使浮力秤重新下沉到標(biāo)志線與水面齊平，記下盤內(nèi)砝碼質(zhì)量m。2（c）拿掉盤內(nèi)全部砝碼，將待礦石放于小藍(lán)內(nèi)，再往盤上重新放砝碼，使浮力秤再次下沉到標(biāo)志線與水平齊平，記下砝碼質(zhì)量=45g。：3（1礦石的質(zhì)量為多少？（2礦石的密度為多少？探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ?xùn)練小為了探究物體在水中不同深度所受浮力變化情況，如圖所示，將一掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的圓柱體金屬塊緩慢浸放水中（水足夠深圓柱體接觸容器底之前，分別記下圓柱體下表面所處的不同深度h和簧測(cè)力計(jì)相應(yīng)的示數(shù)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：（1分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出物體，次驗(yàn)時(shí)，物體受到的浮力為_(kāi)_____________N。（2）分析表中第列第5數(shù)據(jù)，說(shuō)______________；（3）分析表中第列第7數(shù)據(jù)，說(shuō)；

（）如下圖能正確反映簧測(cè)力計(jì)示數(shù)和柱體下表面到水面距h關(guān)系的圖象是（）某組同學(xué)研究圓柱體上（或下）表面受到液體的壓力與液體的深度、密度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)時(shí)，該小組同學(xué)把一個(gè)高為0.1m的心圓柱體先后浸沒(méi)在甲、乙兩種液體中ρρ

圖示并不斷改變它所處的深度們利用儀器測(cè)得液面到圓柱體上表面的距離及圓柱體上、下表面受到液體的壓強(qiáng)，并利用公式求得上、下表面受到液體的壓力，記錄數(shù)據(jù)如表二、表三所示。表二流甲表三流乙（1分析比較——數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：在同種液體中，圓柱體上表面受到液體的壓力與深度成正比。（2）分析比較表二和表中的第三列（或第四列、或第五列……）數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是____________________。（3）進(jìn)一步綜合分析比較表二，表三中的數(shù)及相關(guān)條件，并歸納得出結(jié)論。（析較或表三的第二行與第三行數(shù)據(jù)及相關(guān)條件步出。（b分析比較表二和表三中的第二行與第三行數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可初步得_______。某處興趣小組，將塑料小桶分別裝滿已知密度的四種不同液體后，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)它們的重力，記錄了如表中的數(shù)據(jù)。（1通過(guò)分析此表，小紅同學(xué)發(fā)現(xiàn)液體密度與彈簧秤示數(shù)之間有一定規(guī)律，能正確反映這一規(guī)律的圖象是。（2若小桶中盛滿密度未知的液體時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為2，小紅推算出了該液體的密度__________kg／rn（3小亮根據(jù)小紅的發(fā)現(xiàn)，將實(shí)驗(yàn)中所用的彈簧測(cè)力計(jì)和小桶改裝成了一個(gè)液體密度計(jì)使時(shí)只需將小桶中裝滿測(cè)液體可從彈簧測(cè)力計(jì)指針指示的位置直接讀出液體的密度你他在下圖中把液密度計(jì)的零刻度線和最大刻度線向右延長(zhǎng)標(biāo)出相應(yīng)的刻度值：開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ?xùn)練利日常生活中裝飲料的空瓶可以做演示液體壓強(qiáng)或大氣壓強(qiáng)存在和性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)就演示液體壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)各舉一例求制作方法簡(jiǎn)單只附加其它少量輔助器材。寫明制作方法、實(shí)驗(yàn)步驟和說(shuō)明的物理內(nèi)容。我生活在大氣“海洋”的底部，一切物體與大氣接觸的表面都承受著大氣壓力作用。假如我們?cè)谖矬w的某一側(cè)設(shè)法減少氣壓，形成一個(gè)“負(fù)壓區(qū)物體將在兩側(cè)氣壓差產(chǎn)生的合力作用下產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)或吸附某一物體表面現(xiàn)了種種“吸有的現(xiàn)象呼、吸吮、吸塵、空吸、虹吸、吸墨水或注射藥液、拔火罐等。在每一個(gè)被吸起或吸住的物體的兩側(cè)，你一定能找到“常壓區(qū)”和“負(fù)壓區(qū)呼吸時(shí)，胸廓擴(kuò)張，肺部氣壓減少，空氣便在壓力差作用下經(jīng)鼻腔、氣管被吸進(jìn)肺內(nèi)。（1請(qǐng)根據(jù)這一材料，再舉出生活生產(chǎn)中相似的事例______________。（2分析上述事例的物理本______________兩燒杯中分別盛有“娃哈哈”純凈水和食鹽水，請(qǐng)根據(jù)所學(xué)過(guò)的物理知識(shí)，寫出五種確定食鹽水的辦法（不要求寫具體操作步驟，只要能區(qū)別開(kāi)即可，使用器材不限

【試題案】實(shí)驗(yàn)專題設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)（1用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出金屬板的重力（2用細(xì)線拴好金屬板掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，將金屬板全部浸入水中，記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F（3用刻度尺測(cè)出金屬板的厚度d。∵

浮

GF

∴

，則水

Fd水（1）如圖所示，在量筒注入適量的水，讓小玻璃杯豎直漂浮在水面上，讀出量筒的示數(shù)V。（2將小水晶球放入玻璃杯中，仍漂浮在水面上，讀出量筒的示數(shù)V。2（3將小水晶球從小玻璃杯中取出，放入水中，讀出量筒的示數(shù)V。3∴

(V)1設(shè)浮力秤的質(zhì)量為

m

，由（

a

）得

(m)1

水

排

①由（

）得

()gV2礦水排

②由（c）得(mm)

水

③將

,gm13

代入上述三式可得探究性實(shí)驗(yàn)（1）6.75；（）未浸沒(méi)時(shí)，物體浸入越深