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6.3 测量液体和固体的密度（教学设计）
年级 八年级 授课时间
课题 6.3 测量液体和固体的密度
教学 目标 1. 会用量筒测量液体的体积、固体的体积，并利用天平和量筒测量不同形状固体和液体的密度，体会等量替换的方法。 2. 会利用物理公式间接地测定某个物理量，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，熟悉天平、量筒的使用技能，规范实验操作步骤，培养严谨的科学态度。
教材 分析 测量物质的密度是初中阶段的一个重要实验，对培养学生的实验能力有重要的作用。这个实验，要求学生利用物理公式间接地测定一个物理量。教师应从实验原理、仪器使用、实验设计、数据记录与得出结果等方面，对学生进行全面的训练。 由于教材中没有现成的实验步骤，但本实验又要求学生有目的、有计划地进行操作，正确地记录数据并得出结果，因此，在实验前可与学生讨论如何利用密度公式来测定物质的密度。例如，需要测出哪些量 需要选用什么测量工具和器材 用什么办法来测量 以启发学生思考，使他们明确实验的目的、知道实验的原理，并在实验设计中，会选择实验器材，明白实验的步骤，能及时正确地将采集的数据填入自己设计的表格中，最后得出结果。实验中要对学生严格要求，掌握各组学生的实验情况，及时交流反馈。
学情分析 学生上进心强，学习态度端正，有良好的学习习惯，合作意识较强。从学生掌握知识水平上来看，在前面已经学习了用天平测物体的质量，对质量的测量没有多大的困难，但是学生对实验设计、实验操作、数据收集整理等方面的能力训练还有待提高。注意指导学生熟悉天平、量筒的使用技能，规范实验操作步骤，培养严谨的科学态度。学生在老师的指导下应基本有能力自主完成本实验。
教学重点 会用天平和量筒测固体和液体的密度。
教学难点 用量筒测液体和不规则物体的体积。
教学 器材 托盘天平和砝码、量筒、小石块、盐水、水、烧杯、细线、牙签（或大头针）等。 多媒体ppt，包含视频：《量筒的使用》、《测量小石块和盐水的密度》。
教学过程
教师活动 学生活动
导入新课 良种是增产的重要因素之一。农民选种有多种方式。例如，为了选出饱满的种粒，可以配制适当密度的盐水进行选种。将种粒浸没在盐水中并适当搅拌，静置一段时间后，清除水面漂浮的空粒、瘪粒，就可以选出较好的种子。怎样测量盐水的密度呢 空粒、瘪粒漂浮在盐水表面 思考问题，进入情境。
学习新课 一、测量盐水的密度 【提出问题】怎样才能测定盐水密度的大小 需要测量哪些物理量，分别用什么仪器测量？ 【共同分析】根据ρ=m/V，需要测量盐水的质量和体积。盐水的质量可以用天平测量；盐水的体积怎样测量呢？ 液体的体积需要使用量筒来测量。 1. 量筒的使用 【出示量筒并提问】量筒的作用是什么？量筒的单位是什么？量程和分度值各多大？怎样正确使用量筒？ 【在学生回答的基础上归纳】 （1）量筒的用途：量筒是测量液体体积的仪器，也可以利用排开液体的体积测量形状不规则的固体的体积。 （2）量筒上的标度 观察量筒的标度单位、最大测量值和分度值。 ①单位：量筒上的标度单位是毫升（mL）。 1毫升（mL）=1厘米3 （cm3） ②量筒的最大测量值（量程）：最上面的刻度线指示的数值即为量程，该量筒是50mL。 ③量筒的分度值：量筒上相邻两条刻度线之间的体积为量筒的分度值。图中量筒的分度值是1mL。 （3）量筒的使用方法 ①选：在测量前应根据被测物体的体积和测量精度的要求来选择合适的量筒，尽量一次性完成测量（可以减小误差）。使用前首先要观察量筒的单位标度、量程和分度值。 ②放：使用量筒测量体积时应将量筒放在水平桌面上。 ③读：量筒内的液面大多数是凹液面，如水、酒精等形成的液面，也有的液面是凸液面，如水银面（甲图）。 读数时，视线一定要与液体凹液面的底部或凸液面的顶部保持相平，如图乙所示。俯视或仰视的读数均不准确。若俯视，读数会偏大；若仰视，读数会偏小，如图所示。 甲 乙 （4）用量筒测量小石块体积的方法（排水法） 【想一想】小石块的形状不规则，用刻度尺无法测出其体积。怎样用量筒测量小石块的体积？ 【师生共同分析】利用排水法进行测量。 ①用烧杯将适量的水倒入量筒内，读出水的体积V1（图甲）； ②将待测小石块用细线拴住，轻轻地浸没于量筒内的水中；正确读出水面上升后的总体积V2（图乙）； ③计算被测石块的体积V＝V2－V1 “适量”意思是指：水量不能过多，以免放入物体后有水溢出；但是水要浸没物体。 【播放视频】——《量筒的使用》 2. 测量盐水的密度 【实验原理】ρ=m/V 【实验器材】天平（带砝码）、量筒、烧杯、盐水。 【实验步骤】 （1）在烧杯中倒入适量的盐水，测量烧杯和盐水的总质量m1。 （2）将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，读出量筒内盐水的体积V。 （3）测量烧杯和剩余盐水的总质量m2。 （4）实验数据记录表格： 烧杯和盐水的总质量m1/g烧杯和剩余盐水的质量m2/g量筒中盐水的质量 m/g量筒中 盐水的体积 V/cm3盐水的密度 ρ/g·cm-3
（5）根据公式ρ=m/V计算盐水的密度ρ=（m1- m2）/V 【讨论交流】 小明所用的实验方案如下，请你进行评估。 （1）用天平测量出空烧杯的质量m。 （2）向烧杯中倒入一部分盐水，测量烧杯和盐水的总质量m1。 （3）将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，读出示数为V。 （4）根据公式计算盐水的密度ρ=（m1- m）/V 评估：步骤（3）中，把烧杯中的盐水全部倒入量筒中时，由于烧杯内壁会有残留盐水，导致体积V偏小，会使测量的密度ρ偏大。但该实验方案也是正确的。 【播放视频】——《测量盐水的密度》 【例题1】用天平和量筒测量某种饮料的密度。 （1）将天平放在水平台上，游码归零，发现指针指在分度盘的右侧，如图甲所示，则应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节使天平平衡； （2）如图乙所示，测得烧杯和饮料的总质量为______ g；向量筒中倒入部分饮料，如图丙所示，量筒中饮料的体积为______mL；用天平测得烧杯和剩余饮料的总质量为40g，则饮料的密度为____________ ； 【答案】（1）左；（2）71.2，30，1.04×103。 【解析】（1）甲图中指针偏向右侧，说明托盘的右侧沉，则应将平衡螺母相左调节。 （2）乙图中烧杯和饮料的总质量为 50g+20g+1.2g=71.2g 丙图中量筒的示数为30mL=30cm3 量筒中液体的质量为m=71.2g-40g=31.2g 饮料的密度为 ρ＝m/V=31.2g/30cm3=1.04g/cm3 =1.04×103 kg/m3。 观察量筒的单位、量程及分度值，回答。 说出量筒的使用方法。 会使用量筒测量小石块的体积。 观看视频，进一步学会量筒的使用。 设计测量盐水密度的实验方案。 进行实验。计算出盐水的密度。 进行交流讨论，分析测量过程中影响误差的因素。 观看视频，进一步展现实验的过程。 做例题1，掌握测量液体密度的方法。
学习新课 二、测量小石块的密度 【实验原理】ρ=m/V 【实验器材】天平、量筒、小石块、细线、水 【实验步骤】 ①用天平测量出小石块的质量m。 ②在量筒中放入适量的水，读出量筒中水的体积V1。 ③用细线吊着小石块浸没到量筒的水中，读出小石块和水的总体积V2。 （4）实验数据 石块的 质量m/g量筒内水的体积V1/cm3量筒内石块和水的总体积V2/cm3石块的 体积V/cm3石块的密度 ρ/g·cm-3
（5）利用密度公式ρ=m/V计算小石块的密度为ρ=m/（V2-V1）。 【交流讨论】 （1）能不能先测量小石块的体积，然后测量它的质量？ 【分析】不能先测量小石块的体积。因为小石块从水中取出时沾有一些水，再测量它的质量时会变大，导致误差大。 （2）测量小石块的体积时，能不能先测量小石块和水的总体积，再测量水的体积？ 【分析】测量小石块的体积时，不能先测量小石块和水的总体积，因为小石块从水中取出时沾有一些水，再测量水的体积会偏小，导致测量值偏大。 【播放视频】——《测量小石块的密度》 【例题2】小明使用天平和量筒测量石块的密度。 （1）用调好的天平称石块的质量，测量结果如图甲所示，则石块的质量为______ g，接着他在量筒中倒入30mL的水，再将石块浸没在水中，水面位置如图乙所示，则石块的密度为______ g/cm3； （2）以下操作会导致石块密度的测量值偏大的有：____（多选，填字母序号） A．读取量筒示数时视线俯视液面 B．先测石块的体积后测石块的质量 C．石块放入量筒时有部分水溅起附在筒壁上 【答案】（1）28.4，2.84；（2）BC。 【解析】（1）测量结果如图甲所示，天平标尺分度值为0.2g，游码在3.4g处，砝码质量和是25g，则石块的质量为m=28.4g 在量筒中倒入30mL的水，再将石块浸没，水面位置上升至如图乙所示40mL处，则石块的体积V= 40mL- 30mL=10 cm3 则石块的密度ρ＝m/V=28.4g/10cm3=2.84g/cm3 （2）A．读取量筒示数时视线俯视液面，读数比实际偏大，体积偏大，根据公式ρ=m/V可知，测量值将偏小，故A不符合题意； B．先测石块的体积后测质量，从水中取出石块时，上面附有水珠，测质量会导致测得的值偏大，根据ρ=m/V可知，测量值将偏大，故B符合题意； C．石块放入量筒时有部分水溅起附在筒壁上，则测得的石块和水的总体积偏小，计算出的石块体积偏小，质量不变，根据密度公式可知，测得质量将偏大，故C符合题意。 故选BC。 设计测量小石块密度的实验方案。 进行实验。计算出小石块的密度。 进行交流讨论，分析测量过程中影响误差的因素。 观看视频，进一步展现实验的过程。 做例题2，掌握测量小石块密度的方法，会进行误差分析。
课 堂 练 习 课 堂 练 习 1. 如图所示的仪器名称叫做_______，它的量程为________，分度值为_______，所测固体的体积为_________。 【答案】量筒；0～100mL；2mL；20 cm3。 【解析】这是量筒，它的量程为0～100mL，分度值为2mL，所测量固体的体积为 V2－V1=60cm3-40cm3=20cm3。 2. 如图是小华同学用已调平衡的天平测量一正方体小物块质量时的情景，小物块质量为______g，小物块边长为4cm，其密度为______kg/m3。 【答案】（1）48；（2）0.75×103。 【解析】如图所示，小物块质量等于砝码的质量加上游码的示数为： m=20g+20g+5g+3g=48g 小物块边长为4cm，小物块的体积为：V=(4cm)3=64cm3 物块的密度为： ρ＝m/V=48g/64cm3=0.75g/cm3 =0.75×103 kg/m3 3. 某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度，如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，下列说法正确的是（　　） 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80cm3 D．计算出石块的密度是3.57kg/m3 【答案】B 【解析】A．使用天平称量物体质量前，需调节横梁平衡，图甲中，分度盘指针向左偏，则平衡螺母应向右调，使横梁平衡，A错误； B．由图乙知，标尺的分度值为0.2g，则石块的质量 m=50g+20g+1.4g=71.4g；故B正确； C．由图丙知，石块的体积 V=V2-V1=80mL-60mL=20mL=20cm3；故C错误； D．石块的密度 ρ=m/V=71.4g/20cm3=3.57g/cm3=3.57 ×103kg/m3 故D错误。 所以选B。 4．李华同学在实验室测量盐水的密度。调节天平横梁平衡后开始测量，先用天平测出烧杯和杯内盐水的总质量为90g，然后将一部分盐水倒入量筒，如甲图所示，接着用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量，天平平衡时的情景如乙图所示。根据实验数据，下列说法不正确的是（　　） A．量筒内盐水的体积为60cm3 B．烧杯及烧杯内剩余盐水的质量为25g C．量筒内盐水的质量为63g D．盐水的密度为1.05×103kg/m3 【答案】B 【解析】A．由图甲知，量筒的分度值为2mL，量筒内盐水的体积为60mL，即60cm3，故A正确，不符合题意； B．由图乙知，烧杯及烧杯内剩余盐水的质量等于砝码总质量+游码示数，即m2=20g+5g+2g=27g；故B错误，符合题意； C．量筒内盐水的质量 m=m1-m2=90g+-27g=63g；故C正确，不符合题意； D．盐水的密度 ρ=m/V=63g/60cm3=1.05g/cm3=1.05×103kg/m3 故D正确，不符合题意。 所以选B。 5. 在“测量矿石密度”实验中，从同一标本上取下三块矿石，通过测量分别得到三组数据，第一组数据是m1＝12g，V1＝2.5cm3，剩下的两组数据记录在纸上了（如图），请梳理出其中一组数据填入空中 （要带单位），梳理的依据是 ． 10 6.1 50 30
【答案】m2＝30g，V2＝6.1cm3，密度是物质的一种特性，同种物质ρ=m/V不变。 【分析】密度是物质本身的一种特性，等于质量与体积的比值，根据第一组数据，利用ρ=m/V 计算出矿石的密度，然后选择图中数据计算即可． 【详解】矿石的密度是 因为密度是物质本身的一种特性，与物质的质量、体积无关，所以其质量与体积之比应为4.8g/cm3或4.8×103kg/m3时，计算可知， 与4.8g/cm3比较接近，所以，m2=30g，V2=6.1cm3． 6．小明同学学习了密度的测量后，想用天平和量筒测量石块的密度。 （1）把天平放在水平桌面上，调节天平横梁在水平位置平衡，如图甲所示，请你指出小明同学调节天平横梁平衡的过程中遗漏的操作步骤： ； （2）完成遗漏的操作步骤后，发现无论怎么调节平衡螺母，横梁都无法水平平衡。于是聪明的小明在 侧托盘下粘了一小块橡皮泥，重新把天平调节平衡了； （3）由于操作匆忙，小明同学将石块放在右盘，砝码放在左盘，调节游码天平再次平衡时左盘砝码和游码如图乙所示，由图丙可知石块的体积。则石块的密度是 g/cm3； （4）本次验中，由于小明在托盘下粘了橡皮泥，则所测石块的密度与真实密度相比 。 【答案】 将游码移到标尺左端的零刻度线处 右 2.3 不变 【详解】（1）在调节平衡前，先将天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端的零刻线处，然后调节平衡螺母使天平平衡；而小明调节天平横梁平衡的过程中遗漏了将游码移到标尺左端的零刻度线处这一步骤。 （2）根据题意知，将游码移到标尺零刻度线处时，右侧托盘轻一些，故要使托盘能平衡，只能在右侧托盘下粘一小块橡皮泥。 （3）根据题意和图乙知，石块质量 m=(20g+5g）﹣2g=23g 根据丙图可知，石块体积 V=30mL﹣20mL=10mL=10cm3 石块密度 （4）由于托盘下粘橡皮泥后，天平已调节平衡，然后再测量石块质量时就没有影响，测量石块体积是准确的，由密度公式可知，对所测石块的密度就没有影响，即所测石块的密度与真实密度相比是不变的。
板书 设 计 6.3 测量液体和固体的密度 1. 量筒的使用 使用量筒，先观察量筒的量程和分度值；读数时，视线应与量筒中的液面相平。 2. 测量液体的密度 （1）实验原理：ρ=m/V （2）实验器材：天平（带砝码）、量筒、烧杯、盐水。 （3）实验步骤： ①测量烧杯和盐水的总质量m1； ②将盐水倒一部分到量筒里，测量量筒中盐水的体积V。 ③测量剩余盐水和烧杯的质量m2。 ④计算盐水的密度ρ=（m1- m2）/V （4）实验记录与分析。 3. 测量小石块的密度 （1）实验原理：ρ=m/V （2）实验器材：天平、量筒、小石块、细线、水 （3）实验步骤 ①测量出小石块的质量m。 ②在量筒中放入适量的水，记录水的体积V1。 ③吊着小石块浸入到量筒中，读出小石块和水的总体积V2。 ④小石块的体积V=V2-V1。 ⑤计算小石块的密度为ρ=m/（V2-V1） （4）实验记录与分析。
课 堂 小 结 6.3 测量液体和固体的密度
作 业

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