资源简介

6.3测量物质的密度
【学习目标】
1. 认识量筒，会用量筒测液体体积和不规则固体体积。
2.能用天平和量筒测算出固体和液体的密度。
3.学会用物理公式和等量替代法间接测算物理量的方法。
4. 通过搜索信息和信息加工，探究自然现象的内部联系和理论实质，总结规律，提出新理论，构建理论架构体系和技能架构体系。
【教学重难点】
重点：设计正确实验方法，完成测量物质密度的实验；能够仅通过天平测密度。
难点：从实验原理、仪器使用、实验步骤安排、记录数据到根据数据得出结果使实验
能力得到全面的训练。
【教学方法】
启发诱导法、实验探究法、讨论法、观察对比法。
【教学过程】
新课导入：
菊花石块形成于距今约2.8亿年前。其成分为天青石与栖霞岩，内含丰富的硒、锶、铋等多种微元素，对人有强身健体、抗癌益寿作用。现在我想知道这块石头的密度，该怎么做呢？
我们本节课就来探究如何测量物质的密度。
新课讲授：
探究点一、量筒的使用
活动1：生活、生产中常要知道某种物质的密度，那么如何进行测量呢 只要测出物体的质量和体积，通过ρ= m/V 就能算出物质的密度。液态物质的体积可以用量筒或量杯测出。
活动2：自学课本上“想想做做”并讨论思考下列提出的问题：
（1）这个量筒是以什么单位标度的？是ml还是cm3？
（2）量筒的最大测量值（量程）是多少？
（3）量筒的分度值是多少？
释疑：（1）ml 1 mL = 1 cm3
（2）100 ml 常用的有100 mL，200 mL
（3）1 ml 常用的有2mL，5 mL
活动3：思考与讨论：图中画出了使用量筒读数时的几种做法。请指出哪种做法正确，哪种错误，错在哪里？
正确读数 俯视使读数偏大 仰视使读数偏小
活动4：总结量筒的使用：
三观察：观察单位标度、量程、分度值。
使用时，要会放：
使用时一定要放在水平桌面上，不能倾斜使用。
使用时，要会读：
读数时，视线要与凹形液面的底部相平。有些液面（如水银）是凸形的，读数时应以凸形的顶部为准。
不能用量筒测量对玻璃有腐蚀性的液体。
探究点二、测液体和固体的密度
活动1：要测出物体的密度，需要测出它的质量和体积。质量可以用天平测出。液体和形状不规则的固体的体积可以用量筒或量杯来测量。
1.用烧杯将适量的水倒入量筒内，正确读出水的体积V1；
2.将待测小固体用细线拴住，轻轻地浸没于量筒内的水中；
3.正确读出水面上升后的总体积V2；
4.计算被测小固体的体积：V=V2-V1。
注意：取水要适量，使小固体放入后既能完全没入，同时又不会超出刻度线之上；为了便于操作，用细线系住小固体轻轻地放入量筒中，以防水溅出或砸坏量筒；所测固体既不吸水又不溶于水，更不能与水发生化学反应。
活动1：实验 测量盐水和小石块的密度
1．实验原理ρ=m/v
2．测量仪器：天平、量筒
(
盐水
) (
石块
)测量对象：
活动2：怎样测量这杯盐水的密度，实验步骤怎样设计？让学生说出方案。
测量盐水实验步骤：
1.调节天平；
2.在烧杯中倒入适量的盐水，用天平测量烧杯和盐水的总质量m1；
3.将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量m2 ；
4.记录倒入量筒中的一部分液体的体积V；
5.根据密度公式ρ=m/v 计算盐水的密度。
活动3：进行实验，以小组为单位进行实验，测量盐水的密度。
记录并展示实验数据，分析测量结果各组有差异的原因。
玻璃杯和盐 水的质量m1/g 玻璃杯和剩余 盐水的质量m2/g 量筒中盐水质量 m＝m1－m2/g 量筒中盐水 的体积V/(cm3) 盐水的密度 ρ/(g·cm－3)
活动4：怎样测量小石头的密度，实验步骤怎样设计？让学生说出方案。
测量小石块实验步骤：
1.用调节好的天平测量石块的质量m；
2.在量筒中倒入适量的水，记录水的体积V0；
3.用细线拴好石块，浸没在量筒的水中，记录水面到达的刻度V总；
4.根据公式 ρ=m/v 计算石块的密度。
活动5：进行实验，以小组为单位进行实验，测量盐水的密度。
记录并展示实验数据，分析测量结果各组有差异的原因。
石块的质 量m/g 石块放入前水的 体积V1/cm3 石块和水的 总体积V2/cm3 石块的体积 V＝V2－V1/cm3 石块的密度 ρ/(g·cm－3)
科学世界 细微差别中的重大发现
19世纪末，英国物理学家瑞利在精确测量各种气体的密度时，发现从空气中取得的氮的密度是1.2572 kg/m3，从氨中取得的氮的密度是1.2505 kg/m3。虽经多次重复测量，仍然存在这个令人奇怪的差异。后来，他与化学家拉姆塞合作，于1894年在从空气中取得的氮里分离出另一种当时还不知道的气体——氩，这个谜才解开了。原来，氩的密度较大，空气中的氮混有少量氩，它的密度就比从氨中取得的纯氮的密度稍大。这是科学史上一个很有名的故事，它说明在科学实验中，精确的测量是多么重要。瑞利由于不放过这一细微差异而执着地研究下去，终于导致氩的发现，并因此荣获1904年的诺贝尔物理学奖。
课堂练习：
1．如图所示，小明利用两个形状不同的玻璃杯甲和乙，制成了测量液体体积的工具，每隔标注了一个刻度线，甲杯最多能装水，乙杯最多能装水，则　　
A．甲杯量程大，刻度均匀 B．甲杯量程小，刻度不均匀
C．乙杯量程小，刻度均匀 D．乙杯量程大，刻度不均匀
【答案】D
【解析】每隔标注了一个刻度线，甲杯最多能装水，乙杯最多能装水，所以乙的量程大，但乙杯下小上大，则乙的刻度不均匀。
故选：。
2．在平整地面上有一层厚度均匀的积雪，小明用力向下踩，形成了一个下凹的脚印，如图所示。脚印下的雪由于受外力挤压可近似看成冰层，利用冰的密度，只要测量下列哪组物理量，就可以估测出积雪的密度？　　
A．积雪的厚度和脚印的面积 B．积雪的厚度和脚印的深度
C．冰层的厚度和脚印的面积 D．脚印的深度和脚印的面积
【答案】B
【解析】
设脚印的面积为，积雪的厚度为，脚印的深度为，冰的密度为，
则由可得，脚印下积雪的质量：
，
被挤压变为冰后的质量：
，
根据得：
，
，
可见，需要测量的物理量有：积雪的厚度、脚印的深度。
故选：。
3．某同学用托盘天平和量筒测量某液体的密度，图是调节天平时的情形，天平调平衡后，先测空烧杯的质量为，然后按照图和图的顺序分别是测量液体质量和体积，下列说法错误的是　　
A． 图中应将平衡螺母向右调，使横梁平衡
B． 图中测酒精质量时，天平的读数是
C．测得酒精的密度是
D．用该方法测量酒精的密度偏小
【答案】D
【解析】
.由图知指针向左偏，应将平衡螺母向右调，使横梁平衡，故正确。
.由图知，标尺的分度值为，酒精的质量，故正确；
.由图知，酒精的体积为，量筒中酒精的质量为，由，故正确；
.将烧杯中的酒精倒入量筒中时烧杯壁上沾着酒精，所以体积测量结果会偏小，进而影响到密度的结果、会偏大，故错误；
故选：。
4．如图所示，在“测量雨花石密度”的实验中，下列说法正确的是
A．称量时左盘放砝码，右盘放雨花石
B．称量雨花石质量的过程中，若天平横梁不平衡，可调节平衡螺母
C．雨花石的密度是
D．如果先测雨花石的体积，再测质量，则雨花石密度的测量值偏大
【答案】D
【解析】
.称量时，应该是“左物右码”，且加减砝码用镊子，则左盘应放雨花石，右盘应放砝码，故错误；
.在称量过程中，要靠增减砝码或移动游码使天平平衡，不能调节平衡螺母，故错误；
.由图知，砝码的总质量为，游码在处，所以雨花石的质量为；量筒的分度值为，雨花石的体积为；则雨花石的密度为：，故错误；
.如果先测体积后测质量，则雨花石从水中取出时沾水，会使得测量的质量偏大，根据密度公式可知，密度偏大，故正确。
故选：。
5．小明自制了一杯橙汁，想利用天平和量筒测量橙汁的密度，现有如下可以选择的操作步骤：①用天平测量空烧杯的质量②将橙汁倒入烧杯中，用天平测量烧杯和橙汁的总质量③将橙汁全部倒入量筒，测出量筒中橙汁的体积④将烧杯中的橙汁倒入量筒中一部分，测出量筒中橙汁的体积⑤用天平测量烧杯和剩余橙汁的总质量。为使得测量结果更准确，小明应该选择的操作顺序是　　
A．①②③ B．②④① C．②④⑤ D．①②④
【答案】C
【解析】利用天平和量筒测橙汁的密度时，为使得测量结果更准确，可将橙汁倒入烧杯中，用天平测量烧杯和橙汁的总质量，将烧杯中的橙汁倒入量筒中一部分，测出量筒中橙汁的体积，用天平测出烧杯和剩余橙汁的质量，求出量筒中橙汁的质量，根据求出密度，所以为使得测量结果更准确，小明应该选择的操作顺序是②④⑤。
故选：。
课堂小结：
1. 测量密度的原理
2. 量筒的使用
3. 测量固体的密度
4.测量液体的密度
然后，让学生自己小节本节课的知识，并谈谈自己的收获。
作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
6.3测量物质的密度
一、实验原理：ρ=m/v
二、量筒的使用
三观察：1.单位标度
2.量程
3.分度值
读数：视线与凹形液面的底部相平
三、测量小石块的密度
小石块质量 m(g) 水的积 V1（ml） 放入小石块后总体积V2（ml） 小石块体积V（cm3） 小石块密度ρ（g/cm3）
四、测盐水的密度
烧杯和盐水的总质量m1 (g) 烧杯和剩余盐水的总质量m2 (g) 量筒中盐水的体积V（cm3） 量筒中盐水的质量m(g) 盐水的密度ρ（g/cm3）
【课后反思】
在时间上有些紧张，学生的交流还不是很充分，主要在设计测量盐水的方案时，花费的时间较多。为了节约时间，在测量盐水的密度时，可以设计成让学生分别用三种不同的方案去测量，既可以节省时间，又能让学生切身体验不同的方法带来的实验结果的偏差，对于帮助学生理解记忆起来效果会更好。
学生在设计实验方案时想的不够全面，实验操作过程中动手能力较差，有的小组读数时姿势不规范，不能学以致用，使测量结果偏差较大。

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