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沪科版八年级物理（2024） 第五章 质量与密度
第四节 测量：固体和液体的密度 （教学设计）
【课题】第四节 测量：固体和液体的密度
【学习目标】
能完成“测量固体和液体的密度”的实验，会制订实验方案，会用相关器材进行测量，获得实验数据，得出测量结果，有分析实验误差的意识，能完成实验报告。
【学习重点】
使用托盘天平和量筒测量形状不规则固体和液体的密度。
【学习难点】
使用量筒测量液体和形状不规则固体的体积。
【实验器材】
天平、烧杯、量筒、量杯、细线、不规则小石块等。
【新课导入】
生产生活中，常常需要根据密度的大小鉴别物质、选择材料，因此需要测量物质的密度。
怎样才能科学地测量物质的密度呢？
【板书课题】 第四节 测量：固体和液体的密度
测量：固体和液体的密度
实验目的
1. 学会用量筒和量杯测量液体的体积。
2. 测量不规则小石块和自制盐水的密度。
实验器材
天平、烧杯、量筒、量杯、细线、不规则小石块等。
实验原理与设计
根据密度公式 可知，测出固体或液体的质量和体积，就可计算出这种物质的密度。物体的质量我们可用天平进行测量，那么物体的体积应该怎么测量呢？
1.量筒和量杯
在实验室中，常用来测量液体体积的工具是量筒和量杯。
量筒和量杯的壁上均有刻度，相邻两条刻度线之间的数值为分度值，表示量筒或量杯测量的精确程度。
量筒或量杯的壁上标有 100 mL、200 mL或 500 mL 等字样，表示量筒或量杯的最大测量值。
量筒上的刻度线均匀，量杯上的刻度线不均匀（上疏下密）。
（1）量筒的使用方法
①认清量筒标度单位、最大测量值和分度值，根据被测物体的体积和测量精度选择合适的量筒。
②使用量筒测量体积时，应将量筒放在水平台面上。
安全警示：使用量筒和量杯时轻拿轻放、规范操作，避免打碎。
（2）量筒的读数方法
使用量筒测量液体体积时，若液面出现下凹或上凸情形，观察者读数时，其视线应与下凹液面的最低处或上凸液面的最高处在同一水平线上。
量筒的分度值1mL，最大测量值100mL，液面所对刻度值59.0mL.
（3）测量形状不规则小石块的体积的方法
对于形状不规则小石块的体积，可借助量筒或量杯进行测量。
原理：小石块浸没在水中，小石块的体积V等于小石块排开水的体积V排（V=V排）。
①在量筒中倒入适量的水，读出水面所对刻度值V1（水的体积）；
②将小石块用细线系着（不溶于水）浸没入水中，读出此时水面所对刻度值V2（水和小石块总体积）；
③小石块的体积：V＝V2－V1 .
小石块体积V=V2-V1=30mL-20mL=10mL=10cm3
注意：若先测水和小石块的总体积V2，再将小石块从水中取出，测量量筒中水的体积V1，由于小石块上沾有水，计算出的小石块体积（V=V2-V1）比真实值偏大。
（4）使用量筒的注意事项
①所测液体的体积不能超过量筒的最大测量值
②在测量范围内，应选择分度值较小的量筒，目的是提高测量的精确程度，以减小测量误差。
③不能对量筒加热，也不能用量筒测量高温以及对玻璃有腐蚀性的液体。
【播放视频】量筒的使用方法
【课堂练习】
【例题1】（25-26学年安徽六安舒城县月考题）如图所示，测量量筒中水的体积时一个同学分别在A、B、C三个位置读数，其中____位置的结果正确，图中水的体积是_____cm3.
【答案】B 58
【解析】在使用量筒测量液体体积时，视线要与下凹液面的最低处或上凸液面的最高处在同一水平线上，因此B位置的结果正确。
图示量筒的分度值为1mL，量筒中水的体积为V=58mL=58cm3.
【例题2】（2025年广东中考题）在测量石块的密度实验中，天平平衡时，右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图甲，则石块的质量为______g；如图乙，石块的体积为______cm3.经计算，石块的密度为______g/cm3.
【答案】26.2 10 2.62
【解析】如图甲，天平称量标尺的分度值为0.2g，则石块的质量m=20g+5g+1.2g=26.2g；
如图乙，量筒的分度值为1mL，量筒中水的体积V水=20mL，量筒中水喝石块的总体积V总=30mL,石块的体积为V=V总-V水=30mL-20mL=10mL=10cm3；
石块的密度为ρ=m/V=26.2g/10cm3=2.62g/cm3.
2.测量不规则小石块的密度
【实验步骤】
（1）用天平测量并记录小石块的质量m；
（2）在量筒中加入适量的水，将此时液面的刻度值 V1 记录到表中；
（3）将小石块浸没在量筒的水中，将此时液面的刻度值 V 记录到表中；
（4）重复以上步骤，多次测量。
【实验数据记录】
【实验结论】
根据实验数据，利用公式ρ=m/V计算出小石块的密度。
【交流讨论】
（1）测量小石块密度时，可否先利用量筒测其体积，然后用天平测质量？为什么？
【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，再测量它的质量时测量值会偏大，导致测量误差大。
（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， 再测量水的体积测量值会偏小，导致密度的测量值偏大。
（3）实验中测量出现误差的原因是什么？
【分析】实验测出的总体积V2不仅包括小石块和水的体积，还包括水中细线的体积，所以总体积的测量值会偏大，计算出的小石块的密度值会偏小。
【播放视频】测量不规则小石块的密度
【课堂练习】
【例题3】(2026年四川内江中考题）某兴趣小组为测量一小煤块（不吸水）的密度，选用天平（带砝码）、量筒、烧杯（装有足量水）等器材进行实验。
（1）实验过程如下：将天平放在水平台面上，游码移至零刻度线处，发现指针偏向分度盘中线的左侧（如图甲所示），向________（选填“右”或“左”）调节平衡螺母，使指针指向分度盘中线处；将煤块放在天平左盘，向右盘加减砝码并调节游码，当天平再次平衡时，砝码质量及游码在标尺上的位置如图乙所示，则小煤块的质量为________g；用烧杯向量筒中倒入适量的水，用细线拴住煤块，将其轻轻放入量筒并浸没，小煤块放入量筒前、后的水面如图丙所示，保持视线与凹液面的________（选填“底部”、“顶部”或“中部”）在同一水平线上进行读数。
（2）另一小组的同学，调整了测量顺序，利用上述方法先测量煤块的体积，再测量它的质量，在其它操作均正确的情况下，这样将导致测得的小煤块密度会________（选填“大于”或“小于”）1.2×103kg/cm3.
【答案】（1）右 12 底部 （2）大于
【解析】（1）调节天平平衡时，游码移至零刻度线处，指针偏向分度盘中线的左侧，应向右调平衡螺母，使天平平衡。
小煤块的质量为
量筒中的液面是凹形的，要保持视线与凹液面的底部在同一水平面上进行读数。
（2）由图丙可知，小煤块的体积
小煤块的密度为
另一小组的同学，先测量煤块的体积，再测量它的质量，由于煤块要沾水，导致测得的质量偏大，这样将导致测得的小煤块密度会偏大，会大于1.2×103kg/cm3.
3.测量盐水的密度
【实验步骤】
（1）在烧杯内倒入适量盐水，用天平测量并记录烧杯和盐水的总质量m1；
（2）从烧杯中倒出一些盐水到量筒中，再用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量 m2，并将结果记录到表中；
（3）读出倒入量筒中的盐水体积 V，并将结果记录到表中；
（4）重复以上步骤，多次测量。
【实验数据记录】
【实验结论】
根据实验数据，利用公式ρ=m/V计算出小石块的密度。
【交流讨论】
（1）测量盐水密度时，可否先利用量筒测其体积，然后将量筒中的盐水倒入空烧杯用天平测出烧杯和盐水的总质量，再计算盐水的质量和密度？为什么？
【分析】不能。因为将量筒中的盐水倒入空烧杯，量筒内有盐水残留，盐水的质量的测量值偏小，密度的测量值偏小。
（2）测量盐水密度时，可否先利用天平测量空烧杯及空烧杯和盐水的总质量，然后将烧杯中的盐水倒入量筒中测其体积，再计算盐水的质量和密度？为什么？
【分析】不能。因为将烧杯中的盐水倒入量筒中，烧杯内有盐水残留，盐水的体积的测量值偏小，密度的测量值偏大。
【播放视频】测量盐水的密度
【课堂练习】
【例题4】（2026年河南中考题）某小组测量河南特色农产品小磨香油的密度。
（1）如图甲，某同学将天平放在水平桌面上，发现天平右端下沉，紧接着就调节平衡螺母，该同学的操作存在的问题是___________；
（2）正确调节天平平衡后进行测量，将盛有香油的烧杯放到左盘，天平再次平衡时，右盘内所放砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示，烧杯和香油的总质量为________ g；然后将烧杯中适量香油倒入量筒中，液面位置如图丙所示，量筒中香油的体积为_________cm3；再用天平测出烧杯和剩余香油的总质量为；求出香油的密度为__________g/cm3；
（3）某同学发现，向量筒中倒入香油后，烧杯内壁沾有一些香油，这对所测的香油密度_____（填“有”或“无”）影响，理由是___________；
【答案】（1）没有将游码移到称量标尺的零刻度线 （2）92.4 40 0.83 （3）无
烧杯内壁上的香油不会影响量筒中香油的质量的测量值
【解析】（1）调节天平平衡时，应将天平放在水平桌面上，将游码移到称量标尺的零刻度线处，再调节平衡螺母；图甲中该同学的操作存在的问题没有将游码移到称量标尺的零刻度线处。
（2）图乙中标尺的分度值为0.2g，示数为2.4g，烧杯和香油的总质量为
图丙中量筒的分度值为1mL，示数为40mL，量筒中香油的体积为
量筒中香油的质量，香油的密度
（3）烧杯壁上的香油不会影响再次用天平测出烧杯和剩余香油的总质量，不会影响量筒中香油质量的测量值，不会影响测量的香油的密度值。
【例题5】（2026年四川巴中中考题）用天平和烧杯粗测自制葡萄汁的密度，主要操作过程如下：
①在两个相同烧杯的同一高度作标记（如图甲）；
②用天平测出其中一个空烧杯的质量m0；
③分别将水和葡萄汁倒入两烧杯，液面均到标记位置（如图乙）；
④测出装水烧杯的总质量m1，装葡萄汁烧杯的总质量m2.
水的密度用ρ水表示，葡萄汁的密度为【 】
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】烧杯中水的质量为，烧杯中葡萄汁的质量为，
烧杯中水的体积，烧杯中葡萄汁的体积，
葡萄汁的密度，故选择D.
【例题6】（2026年广东广州中考题）（节选）冷链物流公司常用干冰（固态二氧化碳）保存冷冻食品，某同学利用干冰开展了以下研究。
（1）测量干冰密度
测得某块干冰质量为243.00g，长、宽均为9.00cm，厚度如图为______cm，可知其密度为_______g/cm3.
（2）测量二氧化碳气体密度
①实验操作
a．将一块干冰装入一个塑料袋，挤出袋内空气后迅速封口，放在电子天平上，记录天平示数m1；
b．一段时间后，塑料袋内一部分干冰变为二氧化碳气体，记录此时塑料袋体积增加量V及天平示数m2；
c．打开塑料袋，迅速挤出袋内二氧化碳气体后，放在电子天平上，记录天平示数m3；
②实验结果
塑料袋内二氧化碳气体密度ρ=________；
③实验拓展
该同学发现，利用实验操作①中测得的数据，还可以得到塑料袋周围空气的密度ρ′=_______。
【答案】（1）2.00 1.5 （2）
【解析】（1）刻度尺的分度值是1mm（0.1cm），干冰厚度的末端对齐2.00cm刻度线，所以厚度为2.00cm；干冰可看作长方体，其体积为，因此干冰的密度为；
（3）干冰变为二氧化碳气体前后，塑料袋是密封的，挤出气体后，质量为m3，所以生成的二氧化碳气体质量为，因为气体体积为塑料袋增加的体积V，所以二氧化碳气体密度为；
因为塑料袋内气体体积增加V，排开的空气体积也是V。对比步骤a和步骤b，天平示数的变化也等于排开空气的质量，即，所以空气密度为.
柚子是人们喜食的水果之一。柚子树属于常绿果树乔木，一般在10-11月份果实成熟时采摘。柚子果实大小不一，小者如柑或橘，大者如瓜，黄色的外皮很厚，果肉较粗，味道甜酸可口，也有略带苦味的。柚子产地极广，东南亚和美洲许多国家及地区都有种植。中国在两千余年前就出现了柚子栽培，历史十分悠久。
柚子富含维生素C、膳食纤维、钾及多种抗氧化物质，具有多种营养价值和健康功效。
柚子是人们喜食的水果之一。卖柚子的果农说：柚子好不好吃，与其所含水分的多少有关，所以尽量挑偏“重”一点的，这样柚子的果汁多，成熟度高，吃起来也比较甜。从学科综合的角度分析果农的说法是否有道理，为什么？
【分析】（1）同等体积下，选择手感沉重的柚子，说明果肉水分充足，甜度也相对较高。
（2）成熟度高的柚子表皮呈均匀的橙黄色或淡黄色，颜色偏深的柚子通常甜度更高。未完全成熟的柚子可能表皮发青或带有绿色斑点，口感偏酸。
综上所述，挑偏“重”一点的柚子，通常意味着水分充足、成熟度高，从而口感更甜。
【课后作业】作业： 1～6题。

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