初中物理人教版八年级上第六章质量与密度第3节　测量物质的密度 全国公开课一等奖

第3节测量物质的密度预习新知1．体积的测量(1)量筒是测量________的工具，量筒上的单位是________，1mL＝________cm3.(2)液体和形状不规则的固体的体积可以用______或________来测量．2．密度的测量方法(1)测量某种物质的密度，一般需要测量它的________和______，然后利用公式________，计算出物质的密度．这是一种________(填“直接”或“间接”)测量法．(2)想要测量形状规则的固体体积(如正方体)，可利用________测出它的边长a，然后利用数学公式间接求出它的体积V＝________．【答案】1．(1)液体体积mL1(2)量筒量杯2．(1)质量体积ρ＝eq\f(m,V)间接(2)刻度尺a3课程导学一、量筒的使用例1：用量筒测量水的体积，可观察到量筒内的水面是呈________(填“凹形”“水平”或“凸形”)的，读数时要以________________为准，且视线要与液面______________________．【答案】例1：凹形凹形的底部相平二、密度公式的应用二、测量液体(盐水)的密度【活动探究】小组讨论并按以下要求完成学习活动(1)实验原理：根据公式______，用天平______(填“直接”或“间接”)测出盐水的______，用______直接测出盐水的______，代入公式就可求出盐水的密度．(2)主要实验器材有：待测液体(盐水)烧杯、______和________．(3)设计实验．把下面实验设计步骤补充完整①调节天平平衡，用天平测出______________的总质量为m1；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④结果表达式：ρ盐水＝__________________．(4)进行实验，并把实验数据填在实验表格中表一：测量盐水的密度物理量杯和盐水的质量m1/g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盐水密度ρ/(g·cm－3)数据例2：在李明同学进行“测定煤油密度”的实验中．(1)第一次的方法和步骤是：①用天平测出空烧杯的质量m1；②把煤油倒入量筒，测出煤油的体积V；③把量筒中的煤油倒入烧杯，测出烧杯和煤油的总质量m2.甲乙图1请用上述物理量写出煤油密度的计算式ρ＝________．评价：这样测出的密度与真实值相比偏______(填“大”或“小”)．(2)经改进后，李明的方法和步骤完全正确且符合精确测量．他称量烧杯和剩余煤油的质量时，所用砝码和游码的位置如图1甲所示．煤油倒入量筒后的液面位置如图乙所示．根据图中数据，请帮李明把下表填写完整.烧杯和油的总质量m/g烧杯和剩余油的质量m1/g量筒中油的质量m2/g量筒中油的体积V/cm3油的密度ρ/(g·cm－3)75【答案】(1)ρ＝eq\f(m,V)间接质量m量筒体积V(2)天平量筒(3)①杯和盐水②将部分盐水倒入量筒中，测出量筒中盐水的体积记为V③再用天平测出杯和剩余盐水的总质量为m2④结果表达式：ρ盐水＝eq\f(m1－m2,V)例2：(1)ρ＝eq\f(m2－m1,V)小(2)274860三、测量形状不规则小石块(不吸水)【活动探究】小组讨论并按以下要求完成学习活动(1)实验原理：根据______，用______直接测出小石块的______，用量筒______(填“直接”或“间接”)测出小石块的______，代入公式就可求出小石块的密度．(2)所需实验器材有：________________________________________________________________________.(3)设计测量小石块密度的实验步骤①调节天平平衡，___________________________________________________________，②________________________________________________________________________，③________________________________________________________________________.④结果表达式：ρ＝________________．(4)设计实验记录表格(请把下面实验表格补充完整)表二：测量小石块的密度物理量()质量m/g()体积V/cm3()体V/cm3石块体积V/cm3石块密度ρ/(g·cm－3)数据(5)进行实验，并把实验数据填在实验表二内．【方法归纳】设计测量物质密度时，可根据密度公式ρ＝eq\f(m,V)并结合题意进行设计实验方案．如题中没有量筒测量液体的体积，可用容器的容积替代液体体积，液体的质量不宜直接用天平进行测量，可用天平间接测量，即可用容器和液体总质量减去容器的质量获得．例3：一种由某公司生产的“×××”酱油深受广大市民的喜爱．杨浩同学观察到这种酱油的瓶壁上标有“净含量：500毫升”字样．于是他想：如果这种标注是准确的，则只需用一架天平和一个能够装得下酱油的空瓶即可测出酱油的密度．(1)他的实验步骤是(用相关字母表示出所测的物理量)①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________.(2)如果用V0表示一瓶原装酱油的体积，则计算酱油密度的表达式是__________________．(3)实验后杨浩同学分析到：即使瓶上标注的体积非常准确，以上方法由于____________________仍会给实验带来较大的误差．如果要进一步减小测量误差，则只需将空瓶换成________即可．解析：本题考查液体密度的测量．(1)杨浩的实验步骤是：①用天平测出一瓶原装酱油的质量m1；②将瓶中酱油倒入空瓶中，用天平测出空酱油瓶的质量m2；③算出酱油的密度．(2)酱油的质量m＝m1－m2，酱油的密度：ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(m1－m2,V0).(3)将瓶中酱油倒出时，会有一些酱油残留在酱油瓶中，测出的质量不准确，计算出的密度也就出现了误差．为减小测量误差，可将空瓶换成量筒，向量筒中倒入适量酱油后，再测剩余酱油与瓶的质量，这样量筒中酱油的体积和它的质量就准确了．【答案】活动探究：(1)ρ＝eq\f(m,V)天平质量m间接体积V(2)天平量筒水小石块细线(3)①用天平测出石块的质量为m②用量筒装适量的水，记下水的体积为V1③用细线捆扎石块并浸没在量筒的水中，记下水和石块的总体积为V2则石块的体积V石＝V2－V1④eq\f(m,V2－V1)(4)设计实验记录表格表二：测量小石块的密度物理量(石块)质量m/g(水)体积V/cm3(水和石块)体积V/cm3石块体积V/cm3石块密度ρ/(g·cm－3)数据例3：(1)①用天平测出一瓶原装酱油的质量m1；②将瓶中酱油倒入空瓶中，用天平测出空酱油瓶的质量m2；③算出酱油的密度．(2)ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(m1－m2,V0)(3)会有一些酱油残留瓶中量筒课堂达标1．为了测盐水的密度，某实验小组制定如下的实验计划：①在烧杯中装入适量盐水，测出它们的总质量②将烧杯中一部分盐水倒入量筒中③测出量筒中盐水的体积④测出烧杯和剩余盐水的质量⑤测出空烧杯的质量⑥根据实验数据计算盐水的密度以上实验步骤安排最合理的是()A．①②③④⑥B．⑤①②③⑥C．①②④③⑤⑥D．⑤①②④③⑥2．小明用天平、量筒和烧杯测某种食用油的密度，如图2表示了他的主要操作过程，几位同学对他的实验提出了如下看法，你认为正确的是()①②③图2A．甲认为他测出的油的质量为62gB．乙认为他的测量值比真实值大C．丙认为他的测量值比真实值小D．丁认为他的实验操作简捷，结果准确3．在实验室中常用“悬垂法”测木块的密度，用天平测出木块的质量m，用量筒测量木块的体积，如图3所示，则计算木块密度的公式为()图3\f(m,V1)\f(m,V2＋V2)\f(m,V3－V2)\f(m,V3－V2－V1)4．根据雪在外力挤压下可形成冰(密度为已知)的原理，小丽采用了如下方法来估测积雪的密度：在水泥篮球场上，用脚向下用力踩在雪上，形成一个下凹的脚印，接着她应该测出下列哪个选项中的物理量，就能估测出积雪的密度()A．积雪的厚度B．脚印的面积C．脚印的深度D．积雪的厚度和脚印的深度5．小明利用天平和量杯测量某种液体的密度，得到的数据如表所示，根据数据绘出的图象如图4所示．则量杯的质量与液体的密度是()液体与量杯的质量m/g406080100液体的体积V/cm320406080图4A．20g，×103kg/m3B．60g，×103kg/m3C．60g，×103kg/m3D．20g，×103kg/m36．利用天平和量筒测量不规则形状石块的密度，采用了下列实验步骤，其中多余的步骤是()A．用天平称出石块的质量B．用天平称出量筒的质量C．在量筒内倒入适量的水，记下量筒内水的体积V1D．用细线系住石块，浸没在盛水量筒内，记下石块和水的体积V27．下面哪组仪器可以用来测量液体的密度(若需要水可供给，但不得添加其他器材)()A．天平和秒表B．米尺和量筒C．天平和玻璃杯D．天平和米尺8．在课外实践活动中，小明做了以下实验：调节天平时，发现指针位置如图5甲所示，此时应将右端的平衡螺母向________调，使天平平衡．测量李子质量时，天平右盘内砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示，则李子质量是________g．往量筒中注入60mL的水，将该李子浸没在水中后，水面位置如图丙所示，则李子的体积是________cm3，密度是________g/cm3.甲乙丙图59．小明在“测量液体密度的实验”中得到的数据如下表，根据表中数据可得到液体密度为________，容器的质量为________.实验次数1234液体体积/cm3液体和容器的总质量/g10.用托盘天平和量筒测量小石块的密度，天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图6甲所示，则小石块质量是________g；现将小石块浸没到图乙所示量筒里的水中，液面升至46ml，则其体积是________cm3，密度为________g/cm3.甲乙图611．在“用天平和量筒测矿石的密度”实验中，李华同学设计的实验步骤是：①在量筒中倒入适量的水，液面示数为V1②把矿石浸没在量筒内的水中，此时液面示数为V2图7③用天平测出矿石的质量为m④计算出矿石的密度(1)为了更准确地测出矿石的密度，你认为以上操作的合理顺序是____________．(填代号)(2)测量时，用已调好的天平测矿石的质量，当天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图7所示，则矿石的质量为________g，若所测得矿石的体积是20cm3，矿石的密度为________kg/m3.12．在用天平和量筒测量一小块大理石密度的实验过程中：(1)使用托盘天平前要对天平进行调节，步骤如下：①组装好天平，把天平放在________工作台面上；②把游码置于标尺左端的________处；③调节天平的平衡螺母，使天平横梁水平平衡．甲乙图8(2)实验过程：用调好的天平测大理石的质量，当右盘中所加砝码和游码位置如图8甲所示时，天平平衡，则此大理石的质量是________g．在量筒内装有一定量的水，该大理石放入前、后的情况如图乙所示，则大理石的体积是________cm3，此大理石的密度是________kg/m3.(3)大理石放在水中时会吸水，由此判断，用此测量方法测得的密度值与它的真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“一样大”)．13．学习了“物质的密度”这节知识后，小明对圣女果的密度很感兴趣，决定想办法测出它的值．(1)将托盘天平放在水平桌面上，将标尺上的游码移到零刻度处，发现指针偏向分度盘的右侧，如图9甲所示，此时应将平衡螺母向________(填“左”或“右”)端调节，直到指针指向分度盘的中央．甲乙丙丁图9(2)用天平测量圣女果的质量，如图乙所示，右盘的托盘上放置的是5g的砝码，游码位置如图丙所示，则圣女果的质量是________g．若小明在量筒中装入适量水读出体积为34mL，再将圣女果浸没在量筒中如图丁所示，则测得它的体积为________cm3，则圣女果的密度为________g/cm3(计算结果保留2位小数)．(3)如果小明做实验时，先将圣女果浸没在水中测出体积，没有用干布擦拭就马上用天平测出它的质量，则这样测得的密度比真实值________(填“偏大”或“偏小”)，其原因是________________________________________________．14．科学家发现从空气中取得的氮的密度是kg/m3，从氨中取得的密度是kg/m3.数据的细微差异引起了科学家的注意，进一步研究中发现了新的气体——氩．这一实验说明密度是物质的一种________，应用密度可以________物质．图10小姬同学像科学家一样去探索水的密度．[设计实验与进行实验](1)用调节好的天平测出空烧杯的质量m1；(2)向烧杯中倒入适量的水，测出它们的总质量m2，则这些水的质量为________；(3)再将烧杯中的水倒入如图10所示的量杯中，测出水的体积V；(4)计算出水的密度ρ.[评估]请找出实验中的两个不足之处：(1)________________________________________________________________________；(2)________________________________________________________________________．[提出问题]改进实验后，小姬同学测得这些水的密度为1g/cm3，水常见的形态有固态、液态、气态．她想水在固态和液态时的密度是一样的吗？[设计实验与进行实验]将这些水凝固成冰进行实验，所获得的实验数据如下表：实验序号冰的质量m/g冰的体积V/cm3冰的密度ρ/(g·cm－3)136402455035460[分析与论证]分析数据得到的结论是______________________________________________．15．陆铭的妈妈张罗着端午节包凉粽．做凉粽要用“灰水”(用清水淋草木灰后渗出来的水)浸泡糯米．“灰水”太浓或太淡做出来的凉粽口感都不好，需要反复试做好几次才能确定，非常麻烦．于是陆铭就动手用天平和量筒测量“灰水”的密度，配合妈妈的“试做”确定浓度合适的“灰水”的密度数值．测量步骤如下：(1)将天平放在______桌面上，然后将游码移至标尺的______处，观察指针指示如图11甲所示，则应将平衡螺母向________(填“左”或“右”)调．甲乙丙图11(2)在玻璃杯中盛“灰水”，放在已调好的天平左盘，称量结果为m1＝g.(3)把玻璃杯中的部分“灰水”倒入量筒，如图乙，在表中记下量筒中“灰水”体积．(4)把玻璃杯和剩余“灰水”再次放在天平上称量，当天平重新平衡时，所用砝码和游码位置如图丙所示，将玻璃杯和剩余“灰水”的质量m2填入表中．(5)计算出“灰水”的质量和密度，填入表中.质量m1/g量筒中“灰水”的体积V/cm3质量m2/g量筒中“灰水”的质量m/g“灰水”密度ρ/(g·cm－3)(6)刚才做实验的“灰水”妈妈要用半斤，则可用量筒量取________mL.(结果保留一位小数)16．小明同学利用如下器材测量合金块的密度：托盘天平、溢水杯、烧杯、合金块、足量的水．实验步骤如下：甲乙图12(1)把托盘天平放在水平桌面上，将游码置于标尺的零刻度处，发现横梁左端低、右端高，应将平衡螺母向________移动(填“左”或“右”)，使天平平衡．(2)把合金块放入天平左盘，在右盘内增、减砝码，并调节游码，天平平衡后，右盘中所放砝码及游码在标尺上的位置如图12甲所示，则合金块的质量为________g．接着他又测出了空烧杯的质量为100g.(3)将适量的水倒入溢水杯中，让水面与溢水口相平，再将合金块轻轻放入溢水杯中，浸没水中后的合金块所排开的水全部盛于空烧杯中，如图乙所示．用天平测得此时烧杯和水的质量为127g，则合金块所排开水的质量为________g，合金块的体积为________cm3.(4)通过计算可得合金块的密度_____________________________________________g/cm3.真题演练1.【2023重庆A卷】小杜同学在长江边捡到了一块漂亮的鹅卵石，他用天平和量筒测量鹅卵石的密度。（1）他设计了下列实验步骤：用调节好的天平测出鹅卵石的质量m；向量筒中倒进适量的水，读水的体积V1；根据密度的公式，算出鹅卵石的密度ρ；④将鹅卵石浸没在量筒内的水中，读出鹅卵石和水的总体积V2。他应采用正确的实验步骤顺序为（选填下列选项前的字母）。A.④B.④C.④D.④（2）如图甲所示，小杜在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是。（3）小杜纠正错误后，重新调节天平平衡并测量鹅卵石的质量，当天平平衡时右盘砝码和游码如图乙所示，鹅卵石的质量为g；由图丙和丁可知鹅卵石的体积是cm3，计算出鹅卵石的密度为g/cm3。（4）若鹅卵石磨损后，它的密度将（选填“变大”“变小”或“不变”）。（5）用量筒测量水的体积，读数时视线应与液体凹面的底部，若小杜在图丙中读数正确，在图丁中读数时视线仰视，所测得鹅卵石的密度将（选填“变大”“变小”或“不变”）。2.【2023广安】如图所示，这是小强同学设计的测牛奶密度的实验步骤及他的操作示意图：A．测出空杯子的质量为m1（如图A）；B．将一袋牛奶倒一部分在空杯中，测得总质量为m2（如图B）；C．将杯中的牛奶再倒入量筒中，测得其体积为V（如图C）；D．计算出牛奶的密度ρ。（1）小强测得牛奶的质量m=g。（2）请你帮小强计算出牛奶的密度ρ=kg/m3。（3）其实小强设计的实验步骤有明显的瑕疵，由于往量筒中倒牛奶时不可能倒尽，因此按他设计的步骤测出的牛奶密度值将（选填“偏大”或“偏小”）。（4）细心而聪明的你一定已经发现，只要调整一下操作顺序就可以避免这一瑕疵，说说你调整后的操作顺序（请重新排列ABCD的顺序）。3.【2023天津】小红想测量一小金属块的密度，她在实验室里找到了一架天平，但没有砝码。除此之外还有如下器材：两个质量相近的烧杯、量筒、细线、滴管和足量的水（已知水的密度为ρ水）。请利用上述器材帮她设计一个实验方案，比较精确地测量金属块的密度。要求：（1）写出主要实验步骤及所需测量的物理量；（2）写出金属块密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。参考答案与解析课堂达标1．A8．右209．1g/cm3g10．1611．(1)③①②④(2)×10312．(1)①水平②零刻度线(2)15×103(3)