编者荐语:目前很多学生物理学习中不进行实验操作,只是在机械性“刷题”,这一现象在毕业年级显得尤为突出,这种“假实验”的恶果直接导致学生的动手能力越来越差。学习物理就必须要多动手,多思考,而不仅仅是做几道物理习题,那只会是“纸上谈兵”。近几年中考物理试题评价的导向就是在引领我们的课堂教学从“知识传递”走向“思维培养”的真正转型。“刷题”时代已经一去不复返了,必须引领学生进行“体验式学习”。“做中学”已经成为信息时代学生学习方式变革的必然选择,也是教师进行深度实践教学的最佳选择。
为此,微信公众号特推出《做中学》专栏,给大家推荐的是编者和学生这几年物理课改的一些典型案例,提供的实验素材可以作为一线教师很好的借鉴资料,也可以作为学生自主性探究式学习的参考资料。
《做中学》专栏主要有以下几个栏目:原创试题、创新实验、现象解析、参考答案、中考链接。由于编者能力和水平有限,加之时间仓促,难免存在一些纰漏,还望给予建设性的建议与帮助,谢谢您的不吝赐教。
【做中学】第34期:自制密度计
原创试题:小宇同学用笔芯和大试管制作了一个简易密度计(图1),将大试管中加入适量的水,将笔芯放入水中,发现笔芯漂浮在水中,用蓝色进行标记(图2);将笔芯放入浓盐水中,发现蓝色标记在液面以上(图3);将笔芯放入酒精(或食用油)中,发现蓝色标记在液面以下(图4)。
当密度计在不同的液体都处于_____状态,所以F浮____G物,物体的重力不变,浮力就_____。根据阿基米德原理F浮=_____可知,液体的密度越大,密度计排开液体的体积就越_____;液体的密度越小,密度计排开液体的体积就越_____。现象分析:密度计的设计利用了物体的浮沉条件,让密度计在液体中漂浮,根据物体的浮沉条件可知,漂浮时F浮=G物,物体的重力不变,浮力就不变;根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体的密度越大,密度计排开液体的体积就越小(图5);反之,液体的密度越小,密度计排开液体的体积就越大(图6)。
图5 图6
参考答案: 漂浮;=;不变;ρ液gV排;小;大。
中考链接:(2019·盐城)20.小明用饮料吸管制作了一只简易密度计(图7),将其放入水中时,密度计不能直立,应 (增加/减少)吸管中铁丝质量.改进后,用它分别用它测量水和盐水的密度时,吸管浸入液体的深度分别为h1和h2,则h1 h2,用它测量可乐密度时,吸管上“沾”上许多小气泡,测得的密度偏 。
(2019·黄石)10.某同学自制的简易密度计如图8所示,它是用木棒的一端缠绕铜丝做成的,将其放入不同的液体中,会呈竖直漂浮状态,下列说法错误的是( )
A.木棒漂浮在水面上,静止时密度计的重力等于水对其浮力(2019·烟台)26.学习了密度和浮力的相关知识后,某学校综合实践活动小组利用弹簧测力计、合金块、细线、已知密度的多种液体、笔、纸等,设计改装成一支密度计。他们的做法是:在弹簧测力计下面挂一个大小适度的合金块,分别将合金块完全浸没在水和煤油中,静止时弹簧测力计示数如图9所示,在弹簧测力计刻度盘上标上密度值。再将合金块分别完全浸没在不同的校验液体中,重复上述操作,反复校对检验。这样就制成一支测定液体密度的“密度计”。(g =10N/kg ρ煤油= 0.8×103 kg/m3 )
图9
(2)利用学过的公式原理,从理论上分析推导说明,待测液体的密度和弹簧测力计的示数的关系式。指出改装的密度计刻度是否均匀?改造后密度计的分度值是多少?决定密度计量程大小的关键因素是什么?(3)计算说明密度为2.0×103 kg/m3的刻度应该标在弹簧测力计的哪个位置?(1)合金块浸没在液体中静止时受到重力G0 、浮力F浮、拉力F拉的作用3.0N+1.0×103 kg/m3 ×10N/ kg×V0=ρ0×10N/kg×V0 ② 3.2N+0.8×103 kg/m3 ×10N/ kg×V0=ρ0×10N/kg×V0 ③ (2)由①得 ρ液=ρ0 — F拉/gV0 = 4×103 —1×103 F拉 ④ 由④可知: ρ液与F拉之间存在线性函数关系,改装的密度计刻度是均匀的。4.0×103 kg/m3/20= 0.2×103 kg/m3 由④得:决定密度计量程大小的关键因素是合金块的密度ρ0(3)将ρ液 = 2.0×103 kg/m3代入④得F拉 = 2.0N密度计上密度值为2.0×103 kg/m3的刻度应该标在弹簧测力计的2.0N刻度位置。