測量物質(zhì)的密度

1、年 級八年級學(xué) 科物理版 本人教實(shí)驗(yàn)版內(nèi)容標(biāo)題測量物質(zhì)的密度編稿老師王繼申【本講教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容：測量物質(zhì)的密度（一）課程標(biāo)準(zhǔn)要求1. 知識與技能（1）嘗試用密度知識解決簡單的問題，能解釋生活中一些與密度有關(guān)的物理現(xiàn)象。（2）學(xué)會量筒的使用方法2. 過程與方法通過探究活動學(xué)會測量液體和固體的密度3. 情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度（二）重點(diǎn)難點(diǎn)突破重點(diǎn)：測量物質(zhì)的密度1. 測量物質(zhì)的密度原理： 。2. 量筒的使用方法： 將液體倒入量筒時(shí)，應(yīng) 手執(zhí)量筒， 手執(zhí)燒杯，使量筒和燒杯稍有 ，使液體緩慢地流進(jìn)量筒； 視線與量筒中的液面相平，有些液面（如水）是凹形的，讀數(shù)時(shí)應(yīng)以凹形的 部為

2、準(zhǔn)。注意：有些液面（如水銀）是凸形的，讀數(shù)時(shí)應(yīng)以凸形的頂部為準(zhǔn)。例1 在“用天平和量筒測定密度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)正確測得石塊質(zhì)量為48g，體積如下圖甲為 cm3，石塊的密度是 kg/m3，圖乙是個(gè)別同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作過程中的情況；圖丙是部分同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束離開實(shí)驗(yàn)室后留下的情景，指出圖中違反實(shí)驗(yàn)操作規(guī)則和實(shí)驗(yàn)不規(guī)范之處。圖乙： ；圖丙： 。分析：石塊的體積，由公式，則石塊的密度；在使用天平稱量物體的質(zhì)量時(shí)，一旦將橫梁調(diào)整平衡后，就不能隨意調(diào)節(jié)平衡螺母；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)收拾整理儀器。天平的游碼移到零刻度處，砝碼放回砝碼盒，然后將儀器放回指定位置，方可離開。答案：20；稱量物體質(zhì)量時(shí)又重新調(diào)節(jié)平衡螺母，離開實(shí)

3、驗(yàn)室前沒有把器材整理歸位難點(diǎn)：利用密度公式結(jié)合實(shí)際情況，靈活而準(zhǔn)確地測量各種情況下物質(zhì)的密度在用天平、量筒測量液體密度實(shí)驗(yàn)中，求液體的質(zhì)量時(shí)，應(yīng)先測 m1，后測 的質(zhì)量m2，用得液體的質(zhì)量，若先測空燒杯的質(zhì)量，計(jì)算出液體的密度，比實(shí)際值大。形狀不規(guī)則的固體體積的測量可分以下幾種情況來測量：（1）排水法：形狀不規(guī)則而且密度大于水不溶于水的固體的體積測量常用此法。 在量筒中注入一定體積（V1）的水（多少以能使固體浸沒水中為標(biāo)準(zhǔn)），以免固體放入后不能全部浸沒或放入后液體超出量程而溢出筒外； 用不易吸水的細(xì)線系住固體并使其全部浸沒在水中，讀出此時(shí)水面所對刻度為V2； 該固體體積為。（2）壓入法和沉墜法

4、：形狀不規(guī)則，不溶于水而在水中又不能下沉的固體適用。壓入法是指物體漂在水面上時(shí)，可使用一細(xì)長鋼針（或其他細(xì)長物體）將它壓入到全部浸沒，即可測出物體體積；沉墜法是指不能在水中下沉的物體，可在其下面懸垂一密度大的物體（例如鐵塊），如下圖所示，分別讀出鐵塊浸沒時(shí)水面所指刻度值V1和物體與鐵塊一起浸沒到水中的刻度V2，則物體體積為。（3）飽和法：可用于測能溶于水的固體體積（如食鹽），可先在燒杯內(nèi)放入一定體積的水，然后添加食鹽，直到食鹽不再溶解，把配制好的飽和食鹽水溶液倒入量筒中，記下所指刻度V1，再把需測食鹽放入量筒中，（此時(shí)食鹽已不能繼續(xù)溶解），記下此時(shí)液面所指刻度V2，則該食鹽的體積為（4）溢杯法

5、：形狀不規(guī)則的物體，其體積過大或無法浸入現(xiàn)有的量筒中時(shí)，可將物體浸入到盛滿水的較大容器中，同時(shí)用其他容器承接溢出的水，然后用量筒量溢出水的體積，就是該物體的體積，若用量筒一次不能盛取溢出的水量，可分多次量取，然后求和即可；也可慢慢將物體浸入，而多次用量筒承接和讀取數(shù)據(jù)，再求和也可得到該物體的體積。注意：具體測量中，要結(jié)合實(shí)際情況，既要考慮到方法簡單，又要考慮到減小誤差。例2 小華同學(xué)在測牛奶的密度時(shí)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：從減小誤差的角度考慮，你認(rèn)為哪些步驟不合理？A. 把牛奶倒入量筒中，測出牛奶的體積VB. 測出空燒杯的質(zhì)量m1C. 把牛奶倒入燒杯中測出牛奶和燒杯的總質(zhì)量m2D. 用得出牛奶的質(zhì)量E

6、. 根據(jù)計(jì)算出牛奶的密度分析：這樣測出的牛奶的密度比實(shí)際數(shù)值偏大，因?yàn)闊锱Ｄ痰捏w積比量筒里的體積少。答案：先測質(zhì)量，后測體積。測質(zhì)量：A. 把牛奶倒入燒杯中測出牛奶和燒杯的總質(zhì)量m1；B. 把牛奶倒入量筒中，測出空燒杯的質(zhì)量m2；C. 用得牛奶的質(zhì)量；D. 記下量筒中牛奶的體積V；E. 用計(jì)算出牛奶的密度。（三）思維能力拓展密度知識綜合應(yīng)用例3（05年四川溫江縣中考·課改卷）有一質(zhì)量為5.4kg的鋁球，體積是3000cm3，試求這個(gè)鉛球是空心的還是實(shí)心的？如果是空心的，則空心部分的體積是多大？（）分析：確定第一問時(shí)，有三種方法：方法一：求出這個(gè)球的密度所以球是空心的。方法二：假若

7、此球?yàn)閷?shí)心，求出體積是3000cm3實(shí)心塊的質(zhì)量與小球質(zhì)量比較，若質(zhì)量相等為實(shí)心，否則為空心。方法三：求出5.4kg鋁的體積跟小球的體積比較，若體積相等則為實(shí)心，否則為空心，確定第二問則用方法三。答案：設(shè)鋁球?yàn)閷?shí)心時(shí)的體積為由。，故鋁球是空心的。方法提煉：判斷一個(gè)物體是實(shí)心或空心，可用三種方法。即：比較密度；比較體積；比較質(zhì)量。跟蹤巧練1：體育課上你用的鉛球是純鉛制成的嗎？說出你的檢驗(yàn)方法。（四）綜合探究創(chuàng)新密度的測量例4（05年福建省中考·課改卷）福州地下蘊(yùn)含著豐富的溫泉資源，閩清雄江黃楮林露天溫泉就是一例?，F(xiàn)提供：A. 溫泉水樣品；B. 天平和砝碼；C. 彈簧測力計(jì)；D. 量筒；

8、E. 燒杯；F. 刻度尺；G. 小鋁塊和細(xì)線；H. 帶提手的小桶。請自選器材測量溫泉水密度，回答下列問題：（1）所選用的器材（只需寫出器材前字母）： ；（2）所需測量的物理量（用文字和符號表示）： ；（3）溫泉水密度的最終表達(dá)式： ；（4）在你的實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)注意的事項(xiàng)是： 。分析：根據(jù)可知，要測出溫泉水的密度，需測出溫泉水的質(zhì)量和體積，其質(zhì)量可在燒杯中倒入一定量的溫泉水，用天平測出其總質(zhì)量m，再用天平測出空杯的質(zhì)量m1，用求得，其體積可用量筒求得；最后根據(jù)計(jì)算其密度。答案：（1）A、B、D、E （2）燒杯和溫泉水的質(zhì)量m，燒杯和剩余溫泉水的質(zhì)量m1，量筒中溫泉水的體積V（3）（4）寫出使用主

9、要測量工具或操作過程中的注意事項(xiàng)即可拓展延伸：本題是一道開放性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，可從多角度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和分析。如：水樣的質(zhì)量，可先用測力計(jì)測出帶提手的小桶和水樣的總重量，再測出小桶的重量，然后相減，再根據(jù)求得水樣質(zhì)量。跟蹤巧練2：在一次探究課上，小明的桌上只擺了一架天平（配砝碼）水、杯子、一堆小石子，杯簽上標(biāo)有“請你利用給出的器材測出一堆小石子的密度”，小明略一思索便很快做出了正確答案，請你也試一試。（五）誤區(qū)障礙跨越1. 讀取物體體積時(shí)不能正確讀數(shù)讀取量筒中液體體積時(shí)，要求視線要與筒內(nèi)凹液面的底面相平（以水為例），若沒有水平讀數(shù)，就會造成較大的誤差。2. 實(shí)驗(yàn)方案沒考慮減小誤差測液體密度時(shí)，先測質(zhì)量后

10、測體積，測質(zhì)量時(shí)先測總質(zhì)量，后測容器和剩余液體的質(zhì)量。測不沉于水的物體的體積時(shí)，先測出助沉物和水的總體積V1，再測出物體和助沉物沒于水中時(shí)的總體積V2即可，無需測出原來量筒中水的體積。答案：重點(diǎn)難點(diǎn)突破：重點(diǎn)：；左；右；傾斜；底難點(diǎn)：容器和液體的總質(zhì)量；空燒杯跟蹤巧練：1. 答案不唯一 如：（1）實(shí)驗(yàn)器材：案秤一臺，量筒，臉盆，飯盒（其深度大于鉛球直徑），水。（2）實(shí)驗(yàn)步驟： 用案秤測出鉛球的質(zhì)量為m； 把飯盒中裝滿水放入臉盆中，把鉛球放入飯盒中，有水開始溢出； 用量筒測出溢出水的體積V；即鉛球的體積； 利用公式計(jì)算出鉛球的密度。2.（1）先用天平稱出石子的質(zhì)量；（2）再用天平稱出一滿杯水（含

11、水杯）的質(zhì)量；（3）將石子緩緩放入裝滿水的杯子中（不使水濺出），待水不再外溢時(shí)，擦干杯子外壁，稱出剩下的杯、水、石子的總質(zhì)量為，設(shè)排出水的質(zhì)量為，則存在以下關(guān)系：，所以。由公式可得溢出水的體積即為石子的總體積，所以石子的密度。（六）典型題欣賞（廣東佛山實(shí)驗(yàn)區(qū)）小雄學(xué)會了測量鐵塊的密度后，他問老師：“能不能測量出冰糖塊的密度呢？”老師說：“我相信你一定能探究出來！”于是老師給了小雄下列儀器和材料： 天平（配有砝碼）； 量筒； 水； 細(xì)線； 面粉； 白紙； 保鮮薄膜； 一小塊形狀不規(guī)則的冰糖。請你想想，如何選用上述器材，設(shè)計(jì)出一個(gè)最佳的測量方案（只需簡單寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟）。解答： 用天平稱出糖塊質(zhì)

12、量m， 在量筒中盛一定體積的面粉， 將糖塊浸沒于量筒內(nèi)的面粉中，讀出此時(shí)面粉的體積，并算出糖塊體積V， 計(jì)算賞析：這是一道富有新意的好題，能很好地檢測同學(xué)們的創(chuàng)新思維能力，實(shí)驗(yàn)動手和設(shè)計(jì)諸方面能力，能考查同學(xué)們根據(jù)測量對象的特性（糖塊可溶于水），采取靈活的設(shè)計(jì)方法（排面粉法或外加保鮮膜法）解決新問題，實(shí)現(xiàn)課本知識的正遷移，解答時(shí)，要抓住糖塊溶于水的特性，變“排水法”為“排粉法”測體積。（七）研究性學(xué)習(xí)1. 有幾堆谷物（稻谷或小麥），要比較它們的質(zhì)量好壞（注：這里所謂“質(zhì)量好”是指谷物中空癟的籽粒數(shù)較少，飽滿的籽粒數(shù)較多）。要求：用兩種不同的方法來比較，其中至少有一種方法是適合農(nóng)村普通家庭條件的

13、。解答：1. （1）體積相同，比較質(zhì)量；（2）質(zhì)量相同，比較體積；（3）求谷物“堆密度”（質(zhì)量和體積之比，體積包括空隙）；（4）求谷物“實(shí)密度”的平均值（排除谷物顆粒間的空隙）；（5）一定顆粒數(shù)（如每千顆）的質(zhì)量。2. 解釋與論證：蠟燭燃燒需要氧氣，二氧化碳不支持燃燒，這是探究的出發(fā)點(diǎn)，二氧化碳的密度比空氣大，按理它應(yīng)下沉，但表上注明了“溫度”條件，燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w的溫度比周圍空氣的溫度高得多，受熱膨脹后二氧化碳?xì)怏w上升，導(dǎo)致高的蠟燭先熄滅。交流與拓展：實(shí)驗(yàn)證明，罩子的大小和蠟燭高低程度是會影響問題的答案的，因此本題的答案是不惟一的?！灸M試題】夯實(shí)基礎(chǔ)典型題一. 選擇題1. 用量筒或

14、量杯可以（ ）A. 直接測出液體的體積 B. 直接測出固體的體積C. 直接測出固體的密度D. 直接測出液體的密度2. 實(shí)驗(yàn)室有下列四種量筒，分別標(biāo)有最大量度范圍和最小刻度，要一次準(zhǔn)確地量出100g密度為的酒精，則應(yīng)選用的量筒是（ ）A. 500mL 10mL B. 100mL 2mL C. 250mL 5mL D. 50mL 2mL3. 人們常說的“油比水輕”，實(shí)際上是說（ ）A. 油比水體積大 B. 油比水體積小 C. 油比水質(zhì)量大 D. 油比水密度小4. 如下圖所示是A、B、C三種物質(zhì)的質(zhì)量m與體積V的關(guān)系圖像，由圖可知：A、B、C三種物質(zhì)的密度、之間的關(guān)系（ ）A. 且 B. 且C. 且

15、 D. 且二. 填空題5. 用天平和量筒測量石塊的密度（如下圖所示），用天平和量筒測量物體密度的實(shí)驗(yàn)所依據(jù)的公式是 ；用天平測得質(zhì)量是 ，物體的體積是 ，物體的密度是 。6. 下面是“測量油的密度”的實(shí)驗(yàn)步驟：A. 把玻璃杯中的一部分油倒入量筒中，記下量筒中油的體積（V）；B. 用天平稱出玻璃杯的質(zhì)量（m0），再把量筒中的油倒入玻璃杯，稱出它們的質(zhì)量（m1）；C. 在玻璃杯中盛油，用天平稱出它們的質(zhì)量（m）；D. 利用密度公式，求出油的密度（）；E. 稱出玻璃杯和杯中剩下油的質(zhì)量（m2）；F. 將游碼移至橫梁標(biāo)尺零刻線上，調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針對準(zhǔn)分度盤中央刻度線；G. 把天平放在水平桌面上，觀

16、察天平的最大稱量值及橫梁標(biāo)尺上的分度值；按照實(shí)驗(yàn)的操作順序，選用最佳的實(shí)驗(yàn)步驟（可去掉無用步驟）；根據(jù)以上選出的最佳步驟的數(shù)據(jù)（用字母表示）可求出油的密度，其表達(dá)式為 。三. 計(jì)算題7. 為求出一塊巨石的質(zhì)量，一同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：從巨石上取下一小塊稱其質(zhì)量為130g，并將其投入盛有100cm3水的量筒中，水面到達(dá)量筒刻度線150cm3處。請根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算巨石的質(zhì)量。能力提高典型題一. 選擇題1. 在實(shí)驗(yàn)室中常用助沉法測蠟塊的密度。用天平測出蠟塊的質(zhì)量為m，用量筒測量蠟塊的體積如下圖所示，則計(jì)算蠟塊的密度公式為（ ）A. B. C. D. 2. 用天平和量筒測量食用油密度的實(shí)驗(yàn)中，不必要

17、且不合理的是（ ）A. 用天平稱出空燒杯的質(zhì)量B. 將適量的食用油倒入燒杯中，用天平測出杯和油的總質(zhì)量C. 將燒杯中的油倒入量筒中讀出油的體積D. 用天平測出倒掉油以后燒杯的質(zhì)量3. 下面對量筒的使用中，正確的是（ ）二. 填空題4. 在“用天平和量筒測定固體密度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)正確測得石塊質(zhì)量為48g，體積（如下圖a）為 cm3，石塊的密度是 kg/m3。圖b是個(gè)別同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作過程中的情況；圖c是部分同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束離開實(shí)驗(yàn)室后留下的情景。指出圖中違反實(shí)驗(yàn)操作規(guī)則的不規(guī)范之處。圖b： ；圖c： 。5. 把一金屬塊浸沒在盛滿酒精的杯中，溢出酒精8g（酒精密度為），若把這金屬塊浸沒在盛滿水的杯中

18、時(shí)，從杯中溢出水的質(zhì)量是 。三. 實(shí)驗(yàn)題6. 下面是小麗在測量一塊礦石密度時(shí)的主要步驟。（1）請你幫她按正確的操作順序?qū)⑿蛱柵帕谐鰜恚?。A. 倒入量筒中一部分水，記下這些水的體積V1；B. 用天平測出礦石的質(zhì)量m；C. 將礦石放入量筒中，測出礦石和水的總體積V2；D. 將各步的數(shù)據(jù)填入下表中，利用密度公式，求出礦石的密度。（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)如下圖，請你幫她將表格中空著的數(shù)據(jù)填上。礦石的質(zhì)量m/g量筒中水的體積礦石和水的總體積礦石的體積礦石的密度20107. 用下列器材：彈簧秤、空礦泉水瓶（有瓶蓋，瓶口系著便于稱量的繩子），足夠的水和牛奶，試測量牛奶的密度。（1）寫出簡要的實(shí)驗(yàn)步驟，（包括

19、需要測量的物理量及其符號）；（2）寫出計(jì)算牛奶的表達(dá)式；拓展探究典型題1. 在選種時(shí)，需要配制密度是的鹽水，配好后經(jīng)有關(guān)技術(shù)員檢驗(yàn)時(shí)，用量筒取出100mL的鹽水，稱得質(zhì)量120g，那么這樣的鹽水與所要的相比（ ）A. 是不合格的 B. 應(yīng)加入適量的鹽才合格C. 應(yīng)再加入適量的水才合格D. 無法判斷2. 某研究性學(xué)習(xí)小組在教師的指導(dǎo)下完成了“水的體積隨溫度變化”的研究，得到如下圖的圖線，根據(jù)這個(gè)圖線，可說明水的溫度從8降低到2的過程中（ ）A. 水的密度先變小后變大 B. 水的密度保持不變C. 水的密度先變大后變小 D. 水的密度一直變大3. 下表是甲、乙兩位同學(xué)在“用天平和量筒測定鹽水密度”的實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)的兩種實(shí)