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第六章 质量与密度
第3节 测量物质的密度
学习目标
1.通过利用天平和量筒测量固体和液体的密度，体会等量替换的方法。
2.会利用物理公式间接测定某个物理量，进一步巩固密度的概念。
3.在测量固体和液体密度的过程中，规范实验操作步骤，培养严谨的科学态度。
重点难点
重点：会根据实验原理设计并选择最佳实验方案测量液体和固体的密度
难点：实验方案的选择及误差分析
导学过程
自主学习
1.量筒是用来测量______的仪器,也可间接______体积。
2.常用的记录量筒容积的单位一般为升(L)和______(mL)。其中1 mL＝______cm3＝______L。
3.使用量筒前应先观察______和______,读数时视线要与量筒内液面的______相平。
4.测量物质的密度的原理是______,其中质量可以用______来测量,规则固体的体积可以用______间接测出,液体和不规则固体的体积可以用______来测量。
5.测量盐水的密度
(1)实验器材：______、______、______、盐水。
(2)实验步骤：①用天平测量______的总质量m1；②将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,记下量筒中液面的刻度V；③用天平称出剩余盐水和烧杯的总质量m2；④计算盐水的密度ρ盐水＝＝______。
6.测量形状不规则塑料块(不吸水)的密度
(1)实验器材：天平、量筒、______、______、塑料块。
(2)实验步骤： ①用天平测出______的质量m；②往量筒中倒入______的水,测出水的体积V1；③用______将塑料块拴好,将其______放入量筒中的水中,测出水和塑料块的总体积V2；④计算塑料块的密度ρ＝＝______。
合作探究
探究活动一 体积的测量
问题1：怎样测量液体的体积？
液体的体积可以通过 除以 得到液体体积，也可以直接使用液体的测量工具—— 来测量。
量筒的标度：单位：mL；最大测量值，分度值。
问题2：量筒怎样使用？
（1）会选：在测量前应认清量筒的 、 和 ，根据被测物体的体积和测量精度的要求选择合适的量筒。
（2）会放：使用量筒测量体积时，应将量筒放在 上。
（3）会读：读数时，视线要与量筒内液体的液面 ，量筒内的液面大多是凹液面（如水、煤油的液面），但也有液面是凸液面（如水银的液面），在读数时，视线应和量筒内液体凹液面的 （或凸液面的 ）相平。
（4）会记：记录的结果由 和 组成。
问题3：量筒使用时应注意那些问题？
量筒使用时应 读数，俯视会造成读数结果 ，仰视会造成读数 。（俯 仰 ）
实验1：利用量筒从烧杯中取出20mL水。
操作：将量筒放在水平桌面上，加水到 20mL刻度线，用 滴水至液面达到20mL刻度线。
问题4：固体的体积应怎样测量呢？
固体首先基本可以分为规则形状和不规则形状的固体。规则形状的固体体积可以通过先用刻度尺测量物体的棱长、直径等，再利用公式计算出物体的体积；不规则固体根据初中阶段课标要求主要考查不溶于水的固体体积测量，即利用 测体积。
实验2：用排水法测不规则固体（不溶于水）体积测量
①在量筒中加入适量（能够 ，同时不超过 ）的水，记录量筒读数V1；
②将物块放入量筒中，液面稳定后记录量筒读数V2。
物块的体积V= 。
排水法的局限性：
①漂浮的物体可以用针压法或沉坠法。
②体积较大的可以用溢水法。
③吸水的或溶于水的物体可以用埋沙法。
探究活动二 测液体密度
实验1：测量盐水密度
实验原理：
实验器材： 、 、盐水、烧杯。
3．测量步骤：
(1)用天平测出烧杯和盐水的总质量m1；
(2)将一部分盐水倒入量筒中，读出量筒中盐水的体积V；
(3)用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2；
(4)盐水密度表达式ρ＝ 。
4．将数据填写到自己设计的表格中，计算出结果。如下表。
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)
5.误差分析
若先测出空烧杯的质量m1，再测出液体和烧杯的总质量m2，然后将烧杯中的液体全部倒入量筒中，测出体积V，会出现将烧杯中的液体倒入量筒内时，总有部分液体附着在烧杯内壁上无法倒出，使测出的液体的体积 ，从而使计算出的液体的密度 。
探究活动三 固体密度的测量
实验1：测量小石块的密度
1．实验原理：
2.实验器材： 、 、水、烧杯。
3．测量步骤：
(1)用天平测出石块的质量m；
(2)用量筒测出水的体积V1；
(3)用细线将石块系好，慢慢放入量筒中，测出水和石块的总体积V2；
(4)小石块密度表达式：ρ＝ 。
4．将数据填写到自己设计的表格中，计算出结果。例如下表。
5.误差分析
(1)细线体积对结果的影响：实验中测量出的总体积V2不仅包含固体和水的体积，还包含浸在水中的细线的体积，所以测量的结果会略微偏 ，计算出的密度会略偏 ；
(2)若实验中先用排水法测量固体的体积，再将固体放在天平上测量其质量，则因为固体上带有水，会使质量的测量结果偏 ，致使计算出的密度值偏 。
当堂检测
1.没有天平只有量杯,若要取0.2 kg的煤油(ρ=0.8×103 kg/m3),则( )
A.用量杯量取200 mL煤油 B.用量杯量取100 mL煤油
C.用量杯量取250 mL煤油 D.用量杯无法办到
2.某实验小组在用天平和量筒测量液体的密度时,测量步骤为①先测出空烧杯的质量;②将液体倒入烧杯,测出总质量;③算出烧杯中液体的质量;④将烧杯中的液体倒入量筒,测出其体积;⑤利用公式算出液体的密度.下列对该实验的分析正确的是( )
A.测量步骤合理,结果准确
B.测量步骤不合理,原因是烧杯里的液体的质量测不准
C.测量步骤不合理,结果偏小
D.测量步骤不合理,原因是烧杯里的液体的体积测不准
3.某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度，图甲是调节天平时的情形，图乙和图丙分别是测量石块质量和体积时的情形，下列说法错误的是（ ）
A.甲图中应将平衡螺母向左调，使横梁平衡
B.乙图中测石块质量时，天平的读数是71.4g
C.由丙图量筒的示数测得石块的体积是20cm3
D.计算出石块的密度是3.57×103 kg/m3
4.小明在做测小石块的密度实验：在测量时,向右盘中添加砝码,当加上最小砝码后,发现指针静止时指在分度盘右侧的位置,则接下去的操作应是_______.天平平衡时,右盘里砝码的质量、游码在标尺上的位置如图所示,再用量筒测出小石块的体积为20 cm3,则小石块的密度是_______g/cm3.
5.小芳想测量汽车防冻液的密度,设计了如下实验步骤.
甲 乙 丙
(1)小芳将天平放在水平台上,将游码放在标尺左端的零刻度线处,指针位置如图甲所示,她应将平衡螺母向_______(填“左”或“右”)调节,直到天平平衡。
(2)用天平测得空烧杯的质量为50 g.在烧杯中倒入适量的防冻液,用天平测量烧杯与防冻液的总质量,天平平衡时砝码质量、游码位置如图乙所示,则烧杯中防冻液的质量为_______g。
(3)将烧杯中的防冻液全部倒入量筒中,其示数如图丙所示.则量筒中防冻液的体积为_______cm3.经计算防冻液的密度是_______kg/m3。
(4)小芳用这种方法测得的密度与真实值相比_______(填“偏大”或“偏小”)。
答案：1.C 2.D
3.A 4.取出最小砝码后,向右移动游码,直至天平横梁平衡 3.17
5.(1)右 (2)21 (3)20 1.05×103 (4)偏大
我的收获

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