初中物理實驗設(shè)計及答案分解

1、 4/4初中物理實驗設(shè)計及答案分解 1 / 9 初中物理實驗設(shè)計及答案 一、天平量筒法 例題 ：有一塊形狀不規(guī)則的石塊，欲測量它的密度，所需哪些器材并寫出實驗步驟，并表示出測量的結(jié)果。 分 析：用天平和量筒測定密度大于水的物質(zhì)的密度，可用排水法測體積。 實驗原理： 實驗器材：天平（砝碼）、量筒、燒杯、滴管、線、水、石塊 實驗步驟： （1）用調(diào)節(jié)好的天平，測出石塊的質(zhì)量m ； （2）在量筒中倒入適量的水，測出水的體積V 1 （3）將石塊用細(xì)線拴好，放在盛有水的量筒中， （排水法）測出總體積V 2； 實驗結(jié)論： 二、助沉法 例題 有一塊形狀不規(guī)則的蠟塊，欲測量它的密度，所需哪些器材并寫出實驗步驟，

2、并表示出測量的結(jié)果。 分 析：用天平和量筒測定密度小于水的物質(zhì)的密度，可用助沉法測體積。 實驗原理：實驗器材：天平（砝碼）、量筒、燒杯、滴管、線、水、蠟塊、鐵塊。 實驗步驟： （1）用調(diào)節(jié)好的天平，測出蠟塊的質(zhì)量m ； （2）在量筒中倒入適量的水，如圖甲將蠟塊和鐵塊 用細(xì)線拴好，先將測鐵塊沒入水中，測出水 和石塊的體積V 1 （3）再將蠟塊浸沒在水中，如圖乙。（助沉法）測出 水、石塊、蠟塊的體積總體積V 2； 實驗結(jié)論： 注意：物質(zhì)的密度比水小，放在量筒的水中漂浮，不能直接用量筒測出體積。例題中采用的方法是助沉法中的沉錘法，還可以用針壓法，即用一根很細(xì)的針，將物體壓入量筒的水中，忽略細(xì)針在水中

3、占據(jù)的體積，則可用排水法直接測出物體的體積了。 四、彈簧測力計法也可稱(雙提法）測固體密度 【例題】張小清同學(xué)撿到一塊不知名的金屬塊，將它放到水中可以沉沒，現(xiàn)在，小清同學(xué)想測出它的密度，但身邊只有一支彈簧秤、一個燒杯及足量的水，請你幫她想一想，替她設(shè)計一個測量金屬塊密度的實驗過程，寫出實驗步驟 分析與解： 這是一道典型的利用浮力知識測密度的試題。阿基米德原理的重要應(yīng)用就是已知浮力求體積。它的基本思路就是用彈簧測力計測出浮力，利用水的密度已知，求得物體的體積，即可計算出物體的密度值。 實驗原理：阿基米德原理 實驗器材：一支彈簧秤、一個燒杯及足量的水、金屬塊、線。 實驗步驟： （1）用細(xì)線系住金屬

4、塊，在燒杯中倒入適量的水； 1 2v v m V m =V m =1 2v v m V m = 2 / 9 （2）用彈簧測力計測出金屬塊受到的重力G ； （3）用彈簧測力計測出金屬塊浸沒在水中受到的拉力F 。 實驗結(jié)論：金 注意：利用彈簧測力計提著金屬塊測一次重力；再提著金屬塊測一次金屬塊在水中時彈簧測力計的拉力。因此簡稱為雙提法。這一實驗使用的儀器少，操作簡單，是常用的測量物體密度的方法。 密度的表達(dá)式推導(dǎo)過程如下： F 浮 G F 拉 V 金 金 彈簧測力計法（也可稱三提法）測液體密度 49（05年試題）小東同學(xué)想測出液體B 的密度，他手邊只有：一個彈簧測力計、一根細(xì)線、一個小石塊、兩個燒

5、杯和足量的水。小東同學(xué)根據(jù)這些器材設(shè)計出了下面的實驗步驟，但不完整。請你將小東的實驗步驟補充完整： （1）用細(xì)線系住小石塊，將適量的水與液體B 分 別倒入兩個燒杯中； （2） ； （3）用彈簧測力計測出小石塊浸沒在水中受到的 拉力F ； （4） 。 請根據(jù)小東測量的物理量表示出液體B 的密 度：B 。 分析與解：上面的例題是用彈簧測力計，測不溶于水且密度大于水的固體的密度。如果再用彈簧測力計提著物體浸沒在未知液中，就可以測出未知液體的密度。這就是所謂的“三提法”。 這道題已經(jīng)將實驗器材以及部分實驗步驟寫出。 應(yīng)補充的步驟為： （2）用彈簧測力計測出小石塊受到的重力G （4）用彈簧測力計測出小石

6、塊浸沒在液體B 中受到的拉力F 實驗結(jié)果：液體B 的密度：B 【例題】設(shè)計兩種測量牛奶密度的方法，所需器材請在以下提供的器材中選擇。 器材：天平(含砝碼)、刻度尺、兩端開口的直玻璃管(一端扎有橡皮膜)、燒杯(無刻度)、適量的水、足量的牛奶、細(xì)線。 五、 等 壓 強 法 實驗器材：刻度尺、兩端開口的直玻璃管(一端扎有橡皮膜)、燒杯(無刻度)、適量的水、足量的牛奶、 細(xì)線。 實驗步驟： 1.燒杯中倒入適量的水； 2.將適量的牛奶倒入直玻璃管中，讓扎有橡皮膜的一端放在水平桌面上，如圖甲，用刻度尺測出牛奶的高度 h 牛； 3.將直玻璃管緩緩放入燒杯的水中，觀察橡皮膜的凹陷程度，直到橡皮膜呈水平狀態(tài)時為

7、止。用刻度尺測出 橡皮膜到水面的高度h 水，如圖乙。 實驗結(jié)果：當(dāng)橡皮膜呈水平狀態(tài)時，牛奶對橡皮膜向下的壓強等于誰對橡皮膜向上的壓強。即p 牛p 水 牛gh 牛水gh 水牛奶的密度：牛 水F G G -g 水浮F 水F G G gV G V m 水F G F G -水 牛水 h h 3 / 9 六、 等 體 積 法 實驗器材：天平(含砝碼)、刻度尺、燒杯(無刻度)、適量的水、足量的牛奶、細(xì)線。 實驗步驟： 1.用調(diào)節(jié)好的天平，測出空燒杯的質(zhì)量m 0； 2.將適量的水倒入燒杯中，用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量m 1，用刻度尺量出水面達(dá)到的高度h （或用細(xì)線標(biāo)出水面的位置）； 3.將水倒出，在燒杯中倒

8、入牛奶，使其液面達(dá)到h 處（或達(dá)到細(xì)線標(biāo)出的位置），用天平測出燒杯和牛奶的總質(zhì)量m 2。 實驗結(jié)果： 因為水和牛奶的體積相等， V 牛V 水 注意：實驗器材中只有天平（含砝碼），但沒有量筒，可以借助水的密度已知，利用體積相等，計算出密度。我們稱之等體積法。 七、 等 質(zhì) 量 法 實驗器材：天平、刻度尺、兩個相同的燒杯(無刻度)、適量的水、足量的牛奶、滴管。 實驗步驟： （1）調(diào)節(jié)天平，將兩個相同的燒杯分別放在天平的左右盤上； （2）將適量的水和牛奶分別倒入兩個燒杯中，直至天平再次平衡為止； （3）用刻度尺分別測量出燒杯中水面達(dá)到的高 度h 水和牛奶液面達(dá)到的高度h 牛。 實驗結(jié)果： 因為水和牛奶的質(zhì)量相等， m 牛m 水 牛V 牛水V 水 牛h 牛S 水h 水S 牛h 牛水h 水 即 牛 注意：這道題給出天平，但不含碼，就沒有辦法測出水和牛奶的質(zhì)量值。可以利用刻度尺測出水和牛奶的高度，計算出牛奶的密度。這種方法，我們稱之為等質(zhì)量法。 八、 杠 桿 法 例題8（2006 年北京市中考試題）小東想估測出某種油的密度油，他手邊的 測量工具只有刻度尺。小東利用身邊的器材設(shè)計出一個實驗方案。首先找一根直硬棒，用細(xì)線系在O 點吊起，硬