（八上）6.3 测量物质的密度（教案1）

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人教版八年级  物理  教学设计

主备人		学科	物理	时间
课题	第六章  质量与密度  第3节 测量物质的密度
教 学 目 标	知识与技能	1．认识量筒，会用量筒测液体体积和小块不规则固体的体积。 2．进一步熟悉天平的调节和使用，学会用天平和量筒测固体和液体的密度。 3．会用一些特殊方法测量物质的密度。
	过程与方法	1．通过探究活动学会测量液体和固体的密度。 2．对利用物理公式间接测定物理量这种科学方法有感性的认识。 3．通过探究过程的体验，使学生对测量性探究方法，从实验原理、实验器材的选取和使用、实验步骤的设计、数据的采集与处理得到结果、分析实验误差等有初步认识和感受。
	情感态度与价值观	1．通过实验数据记录、误差的分析，使学生养成实事求是、严谨的科学态度。 2．通过探究活动中的交流与合作体验，培养学生主动与他人合作的精神，敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观念。
教学重点	1. 用量筒测固体、液体的体积。 2. 用天平和量筒测固体、液体的密度。
教学难点	1．如何用量筒测密度小于水的不规则物体的体积。 2．测固体、液体的密度的误差分析。
教具准备	托盘天平和砝码、量筒、盐水、铁块、水、烧杯、细线、泡沫塑料块、牙签（或大头针）等。
教学方法	演示法、观察法、实验法、分析讨论法、多媒体辅助法

教学过程设计

导 入 新 课	一个古老的故事 古时候，在地中海有一个叙拉古王国，它的国王交给金匠一定质量的黄金，让金匠为自己打造一顶纯金的王冠，当王冠打造完毕交给国王时，国王发现这个金冠精美无比，但国王 却怀疑金匠偷窃了他的黄金而用其它便宜的金属偷梁换柱。国王令人用秤去称，结果 王冠的质量与国王交给金匠的黄金的质量是相同的。如何去鉴别王冠是否是纯金制成的？可以测量金冠的密度，和金的密度对照。 要测量金冠的密度需要测量哪些物理量？怎么测量？这节课我们就来测量物质的密度。
教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 过 程	新课学习 问题：怎样才能测定密度的大小? 需要测量哪些量，分别用什么仪器测量？ 根据<Object: word/embeddings/oleObject1.bin>，需要测量物体的质量和体积。 物体质量可以用天平测量， 对于形状规则的固体的体积可以用刻度尺测量。 现实生活中大多数的固体都是不规则的，比如说小石块，怎样测量形状不规则的物体和液体的体积呢？ 对于形状不规则的固体和液体，需要使用量筒来测量其体积。 一、量筒的使用 1．作用：测量液体体积；（也可用于测形状不规则固体的体积） 2．观察量筒： （1）单位：量筒是以毫升 （mL）单位标度，1 mL = 1 cm3； （2）使用前应观察所用量筒的量程和分度值，以便选择适合的量筒。 如图所示的量筒的量程：是0～100 mL；分度值：1 mL； （3）结构特点：①高、细（刻度精确，体积变化明显）②刻度上大下小。 3．量筒的读数方法： 读数时，量筒一定要放在水平台上，视线要与液面相平。 （1）如图甲所示：若液面(例如水面)为凹形，视线要与液体凹液面的最低处保持水平；若液面(例如水银面)为凸形，视线应与凸形液面的最高处相平。 （2）读数时, 若俯视，读数会偏高。如图乙所示。 （3）读数时, 若仰视，读数会偏低。如图丙所示。 巧记：俯大仰小 4．量杯和量筒的区别：量杯刻度不均匀，上密下疏。 下图为量筒和量杯,它们的区别是什么? 量筒上下同粗,刻度均匀；量杯上粗下细,刻度不均匀。 5. 用量筒测量体积 （1）用量筒直接量出50 mL水：   用量筒可以直接测出液体的体积。 （2）测出小石块体积 对于形状不规则的固体，因用刻度尺根本无法测出其体积。只能用量筒利用排水法进行测量。 具体方法是：先在量筒中倒入适量的水，读出水面所对刻度V1，再将被测物体轻轻放入水中，读出此时读数V2，V2－V1即是该固体的体积。 ①用烧杯将适量的水倒入量筒内，正确读出水的体积V1；（如图甲） ②将待测小石块用细线拴住，轻轻地浸没于量筒内的水中； ③正确读出水面上升后的总体积V2；（如图乙） ④计算被测石块的体积V＝V2－V1 总结量筒的使用方法： （1）会选：任何一只量筒都有一定的测量范围，即量程，要能根据被测量的体积 选择量程合适的量筒。 （2）会放：使用量筒测量时，量筒要平稳地放置于水平桌面上。 （3）会读：读取量筒的数据时，若液面是凹形面，视线应以凹形底部相平；若液面是凸形面，视线应以凸形顶部相平；既不能俯视也不能仰视。 二、测量液体和固体的密度 （一）测量盐水的密度 1．实验原理：<Object: word/embeddings/oleObject2.bin> 2．实验器材：天平（带砝码）、量筒、烧杯、盐水 3．实验步骤: 方案一: (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m11。 (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= 。 误差分析:烧杯里的盐水能不能倒干净?如果倒不干净会给测量结果带来怎样的影响?那么要消除这种影响,实验需要如何改进? 烧杯内壁残留盐水，导致V偏小，ρ偏大。 启发学生想出更好的实验方案。 方案二: （1）在烧杯中倒入适量的待测液体，用天平测量烧杯和液体的总质量m1； （2）将烧杯里面的盐水倒一部分到量筒里,测量量筒中盐水的体积V。 （3）用天平测量剩下的盐水和烧杯的总质量m2。 （4）根据公式计算盐水的密度<Object: word/embeddings/oleObject3.bin>。 实验记录表格： 杯和盐水的总质量m1/g 杯和剩余盐水的质量m2/g 量筒中盐水的质量m= m1—m2/g 量筒中盐水体积V/cm3 盐水的密度 ρ/（g/cm3） 【提示】 量筒是测量液体体积的工具,不能放在天平上测量质量。对于学生用量筒代替烧杯放在天平上测质量的实验方案应予以否定。 （二）测量小石块的密度 1．实验原理：<Object: word/embeddings/oleObject4.bin> 2．实验器材：天平、量筒、小石块、细线、水 （1）量筒中装适量的水，目的是浸没石块后，水面不超过量程。 （2）细线的作用：防止小石块打破量筒底部。 3．实验方案： 方案1：①量筒放入适量水，读取水体积V1；②用细线系住小石块，慢慢放入量筒水中，读出总体积V2； ③取出小石块称小石块质量m。 误差分析：先测完体积后，小石块表面沾有水，再测质量时，m偏大，ρ偏大。 方案2： (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,此时量筒中水的体积为V1。 (3)把用细线吊着的小石块浸入到量筒的水中,读出小石块和水的总体积为V2。 (4)小石块的体积为V=V2-V1。 (5)利用公式计算小石块的密度为 <Object: word/embeddings/oleObject5.bin> 。 实验记录表格： 石块的质量m/g 量筒中水的体积V1 /cm3 石块和水的总体积 V2/cm3 石块的体积 V/cm3 石块的密度 ρ/（g/cm3） 【提示】量筒中放入适量水的含义1)物体放入后水能完全浸没物体。(2)物体放入后量筒中的水上升高度不超出量筒的量程。 （三）测定密度比水小的石蜡的密度。 1．悬垂法（助沉法）测体积。 器材：天平、量筒、水、金属块、石蜡 步骤：①用天平称出石蜡块质量m； ②在量筒中倒入适量的水，在细线上系上石蜡和金属块，先把金属块沉入水中测出金属块和水的总体积V1； ③把上面石蜡也沉入水中，测出水、金属块、石蜡的总体积V2，两次读数之差V＝V2－V1； ④根据公式 <Object: word/embeddings/oleObject6.bin>，求出石蜡密度。    拓展：对于浸在水中易溶化或吸水的物质,可在外面涂保护膜. 2．压入法测体积。 实验器材：天平、量筒、水、细铁丝、石蜡。 步骤： ①用天平称出石蜡块质量m； ②在量筒中倒入适量的水，记下水的体积V1； ③把石蜡放入量筒水里，用一根细铁丝把石蜡压入水中，记下这时量筒中水面达到的刻度值V2，两次读数之差V＝V2－V1； ④根据公式<Object: word/embeddings/oleObject7.bin>，求出石蜡密度。 3.对于形状不规则的体积大较大（量筒不能直接测量）的物体。可测量排开水的体积. （四） 无量筒测密度 1. 形状规则的固体 （1）用天平测出质量 （2）刻度尺测量规则的边长，并用体积公式算出体积（长方体、正方体 、圆柱体 ） （3）被测固体的密度为 2．测液体密度（测盐水密度） 1．实验器材：天平、小烧杯、水、盐水、橡皮筋（或记号笔） 2．步骤：①用天平称出空烧杯质量m0；②烧杯中装入适量水，在水面处作标记，称出烧杯与水的总质量m1；③将水倒出，倒入盐水至标记处，称出烧杯与盐水的总质量m2。 表达式：<Object: word/embeddings/oleObject8.bin> 课堂小结 课堂练习   1.（2020 四川省成都市）下列测量方案中，最合理的是（　　） A. 测小铁块密度：用装有适量水的量筒测体积后，再用天平测质量 B. 测正方体小木块密度：用天平测质量后，再用刻度尺测边长并计算体积 C. 测小砖块密度：用天平测质量后，再用装有适量水的量筒测体积 D. 测比赛用铅球密度：用天平测质量后，再用装有适量水的量筒测体积 【答案】B 【解析】A．测小铁块密度：用装有适量水的量筒测体积后，再用天平测质量，会因为铁块沾到水，导致测量质量偏大，故A不合理； B．测正方体小木块密度：用天平测质量后，再用刻度尺测边长并计算体积，测量过程没有出现问题，故B合理； C．测小砖块密度：用天平测质量后，再用装有适量水的量筒测体积，砖块有小孔，放入水中会储存气泡，导致测量体积偏大，故C不合理； D．测比赛用铅球密度：用天平测质量会超过天平最大测量值，无法测量，故D不合理。故选B。 2.（2020 山东枣庄市）只测一次，要求较准确的测出90cm3的酒精，请你在下列四种规格的量筒中，选出适当的量筒（　　） A. 量程是100mL，分度值是1mL        B. 量程是200mL，分度值是2mL C. 量程是50mL，分度值是1mL        D. 量程是50mL，分度值是2mL 【答案】A 【解析】要求较准确的测出90cm3的酒精，则所选的量筒量程不能比被测液体小，故CD不符合题意；所选测量工具分度值越小，测量结果越精确，故A符合题意，B不符合题意。故选A。 3．（2021四川成都）关于用天平、量筒和水测量一个枇杷密度的实验，下列说法正确的是（　　） A．应该先测枇杷的体积，再测枇杷的质量 B．用调好的天平称量时，枇杷应放在右盘 C．所用量筒的分度值越大，测得体积越精确 D．枇杷浸没水中，表面附有气泡，测得密度偏小 【答案】D 【解析】A．用天平、量筒和水测量枇杷的密度，应先测量质量再测体积，因为先测量体积，枇杷上有水，会造成所测质量偏大，故A错误； B．作用天平时，物体放在左盘，砝码放在右盘，那么枇杷应放在左盘，故B错误； C．量筒的分度值大，测得的体积精确度会偏低，因为枇杷的体积较小时，读数会有较大偏差，故C错误； D．枇杷浸没水中，表面附有气泡，测得的体积会偏大，而所测质量为准确值，据<Object: word/embeddings/oleObject9.bin>知，测得的密度偏小，故D正确。故选D。 4．（2021湖南衡阳市）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<Object: word/embeddings/oleObject10.bin> C．由丙图量筒的示数测得石块的体积是<Object: word/embeddings/oleObject11.bin> D．计算出石块的密度是<Object: word/embeddings/oleObject12.bin> 【答案】D 【解析】A．由图甲知，指针左偏，应将平衡螺母向右调使横梁平衡，故A错误； B．对于天平来说，其标尺上的分度值是0.2g，故石块的质量是：50g+20g+1.4g=71.4g 故B错误； C．量筒中水的体积是60cm3，放入石块后的体积是80cm3，石块的体积为：V=80cm3-60cm3=20cm3 故C错误； D．此时石块的密度：<Object: word/embeddings/oleObject13.bin>。故D正确。故选D。 5．（2021四川眉山市）在“测量金属块密度”的实验中，已知金属块质量均匀分布且不渗水，量筒内已装有60mL的水。把天平放在水平桌面上，游码移至标尺零刻度线时，指针在分度盘上的位置如图甲所示；调节好天平后，测量金属块质量，天平恢复平衡时砝码质量和游码在标尺上的位置如图乙所示；测量金属块体积时量筒示数如图丙所示。下列操作或说法中正确的是（　　） A．如图甲所示，要使横梁平衡，应将天平平衡螺母向左调节 B．如图乙所示，当横梁恢复平衡时，金属块的质量为<Object: word/embeddings/oleObject14.bin> C．利用密度公式计算可知，金属块的密度是<Object: word/embeddings/oleObject15.bin> D．将金属块截去一半，剩余金属块与原金属块相比，质量、体积和密度都减半 【答案】C 【解析】A．如图所示，指针偏向分度盘左侧，故左边较重，则平衡螺母需要向右调节，故A错误； B．如图所示，金属块的质量：m金=50g+4g=54g。故B错误； C．金属块的体积：V金=80mL-60mL=20mL=20cm3  。金属块的密度：ρ=<Object: word/embeddings/oleObject16.bin>=<Object: word/embeddings/oleObject17.bin>=2.7g/cm3=2.7×103kg/m3 故C正确； D．将金属块截去一半，剩余金属块与原金属块相比，质量、体积减半，密度是物质的一种属性，即密度不变，故D错误。故选C。 6．（2021四川广安市）学习了密度知识后，小华同学想知道橡皮擦的密度。他用调节好的托盘天平测橡皮擦的质量，天平平衡时右盘砝码和游码位置如图所示，再用量筒测出橡皮擦的体积为10<Object: word/embeddings/oleObject18.bin>，则该橡皮擦的密度为______<Object: word/embeddings/oleObject19.bin>。若把橡皮擦截去一半，剩余部分的密度______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）2.16 ；   （2）不变.    【解析】[1]由图可知，游码1g之间有5个小格，1小格代表0.2g，游码的示数为1.6g，橡皮擦的质量： <Object: word/embeddings/oleObject20.bin> 橡皮擦的密度：<Object: word/embeddings/oleObject21.bin> [2]密度是物质的一种特性，若把橡皮擦截去一半，剩余部分橡皮擦的质量、体积均变为原来的一半，由<Object: word/embeddings/oleObject22.bin>可知，密度不变。 7．（2021湖南岳阳市）用天平测量一石块的质量，天平平衡时所用砝码及游码如图所示，则石块的质量为_________g，该石块的体积为<Object: word/embeddings/oleObject23.bin>，则石块密度是_________<Object: word/embeddings/oleObject24.bin>。 【答案】（1）28 ；  （2） 2.8 .    【解析】[1]用天平测量物体的质量，当天平平衡时，左盘中物体的质量就等于右盘中砝码质量加游码所对应的质量。由图可知砝码质量为25g，游码对应的刻度为3g，故物体质量为28g。 [2]石块密度：<Object: word/embeddings/oleObject25.bin> 8．（2021湖北十堰市）（1）如图甲所示，小明测量物体的长度为 ______cm； （2）小刚在“测量小石块的密度”的实验中，先用天平称出小石块质量，天平平衡时右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，再用量筒测量小石块的体积如图丙所示，则该小石块的质量 ______g，密度为 ______kg/m3。 【答案】（1）3.50 ；  （2） 39；   （3） 2.6×103    【解析】（1）[1]如图甲所示，刻度尺的分度值为0.1cm，刻度尺的读数既要记录准确值又要记录估计值，故小明测量物体的长度为：7.50cm-4.00cm=3.50cm （2）[1]托盘天平的读数为砝码的质量加上游码的示数，则该小石块的质量为：m=20g+10g+5g+4g=39g [2]如图丙所示，小石块的体积为：V=45mL-30mL=15mL=15cm3 小石块的密度为 ：<Object: word/embeddings/oleObject26.bin> 9．（2021江苏苏州市）如图是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】[1]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 [2]小物块边长为4cm，小物块的体积为：V=(4cm)3=64cm3 物块的密度为：<Object: word/embeddings/oleObject27.bin> 10．（2021四川内江市）同学们想知道一张质量是14.8kg的课桌的体积。于是找来和课桌相同材质的木料作样本，测得其质量是7.4g，体积是10cm3，则样本的密度为______ g/cm3，课桌材料的体积为______ m3。 【答案】（1）0.74  ； （2） 0.02    。 【解析】[1]样本的密度为：ρ=<Object: word/embeddings/oleObject28.bin> [2]课桌材料的体积为：V课桌=<Object: word/embeddings/oleObject29.bin> 11．（2021江苏泰州市）小明为测量小石块的密度，进行了如下实验： （1）将天平放在水平工作台上，游码移至标尺左端“0”刻度线处，此时指针位置如图甲所示，为使天平平衡，应将平衡螺母向________调节；小明接着用天平测出小石块的质量，测量结果如图乙所示，则小石块质量为_________g。 （2）用量筒和水测得小石块的体积为30cm3，则小石块的密度ρ=______g/cm3。 【答案】（1）左 ；   （2）72.6 ；   （3）2.42  .   【解析】（1）[1]指针右偏，说明右边重，为使天平平衡，平衡螺母应向左移动。 [2]天平游码标尺分度值为0.2g，示数为2.6g，则小石块质量为：<Object: word/embeddings/oleObject30.bin> （2）[3]小石块的密度：<Object: word/embeddings/oleObject31.bin> 12．（2021北京）小敏用托盘天平和量筒测量金属块的密度。她在调节天平时，发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧，如图甲所示，为使天平横梁水平平衡，她应将平德螺母向___________端移动。天平平衡后，用天平测出金属块的质量为27g。然后，小敏将金属块用细线系好放进盛有50mL水的量筒中，最简中的水面升高到如图乙所示的位置，则金属块的体积为___________cm3该金属块的密度为___________g/cm3，根据下表中数据可判断组成该金属块的物质可能是___________。 物质 密度（kg·m-3） 银 10.5×103 铜 8.9×103 铁 7.9×103 铝 2.7×103 【答案】（1）左 ；  （2） 10 ；（3） 2.7 ；（4） 铝    【解析】[1]天平指针指向分度盘右侧，说明右侧偏重，为使天平横梁水平平衡，她应将平德螺母向左端移动。 [2]量筒的分度值为2mL，读数为60mL， 金属块的体积为：<Object: word/embeddings/oleObject32.bin> [3]该金属块的密度为：<Object: word/embeddings/oleObject33.bin> [4]根据下表中数据可判断组成该金属块的密度与铝的密度相同，金属块物质可能是铝。
板 书 设 计	第3节　测量物质的密度 1.量筒的使用 使用量筒时,应先观察量筒的最大测量值和分度值;读数时,视线应与量筒中的液面相平。 2.测量液体和固体的密度 (1)实验原理。 (2)实验器材。 (3)实验步骤。 (4)实验记录与分析。
布 置 作 业	【必做题】　 教材第119页动手动脑学物理的2、3、4题.。 【选做题】　 教材第119页动手动脑学物理的1题.
课 后 反 思	通过近一个学期的学习，学生已具备了一定的观察、实验和分析归纳能力。对本节的实验，从实验原理、实验器材的选用、实验方案的设计、进行实验、记录数据、并根据数据得出结果，以及对实验误差的分析。可以让学生独立自主的完成。课本上没有现成的实验步骤，而是要求学生有目的、有计划地进行设计并实际操作，正确地记录数据得出结果，这是很有难度的。在教学中，先通过小组讨论，而后我引导他们分析各种方案中可能出现的问题及误差，比较他们的探究方案的优劣，确定误差最小、最合理的方案做实验，后来我发现学生很快完成了探究实验，并且效果很好。这对培养学生的实验能力是非常必要的。这样能够发挥学生的主观能动性，锻炼学生的动脑动手能力，也给学生提供了展示自我的平台。学生初步感受到了探究的乐趣，实验时要考虑到各小组的水平参差不齐，实验进度不平衡，小组间的可以相互帮助，可以由老师对学生设计的方案进行合理的补充。