《测量物质的密度》教案

《测量物质的密度》教案

教学目标

-教学目标:

知识与技能：会用量筒测量液体的体积、固体的体积；会利用天平和量筒测量不同形

状固体和液体的密度。

过程与方法：在测量液体和固体密度的过程中，学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，熟悉天平、量筒的使用技能，规范实验操作步骤，体会等

品替换的方法。

情感态度与价值观：培养学生严谨的科学态度，实事求是的科学作风。

教学重点：用天平和量筒测量液体和固体的密度。

教学难点：从实验原理、仪器使用、实验设计、记录数据到根据数据得出结果等方面

对学生进行较为全面的训练。

教学过程

时

/教学环节主要师生活动

【点PPT3】【说】上节课我们学习了密度的知识，密度是物

质的基本性质之一，物质种类不同，密度一般不同。

【点PPT3】【说】在生产生活中，人们经常通过测量密度来鉴

引入定牛奶、酒的品质。

【点PPT3】【说】利用密度鉴别首饰、矿石等物质，可见对物

质密度的测定具有十分重要的意义。

【点PPT4】【说】一个长方体铝块，如何测量它的密度呢？

【点PPT4】【说】由于我们没有直接测量密度的仪器，所以

需要利用公式p=£,进行间接测量。

【点PFT4】【说】先用天平测出的这个长方体铝块的质量。

【点PPT4】【说】对于形状规则的固体，我们可以用刻度尺

测量它的长、宽、高，然后计算出体积，得到了质量和体

积，就可以计算出这个铝块的密度了。

量筒的

使用【点PPT5】【说】那如果是这样一杯盐水，如何测量它的密度

呢？

【点PPT5】【说】同样我们需要测量质量和体积。

【点PPT5】【说】盐水的质量可以借用烧杯帮助测量，那盐水

的体积如何测量呢？

【点PPT5】【说】今天老师就给同学们介绍一个新的测量工具，

口

里同O

【点PPT6】【说】我们来一起认识量筒【播放视频】

【点PPT7】【说】这幅图画出了使用量筒读数时的几种做法，

请同学们认真观察，指出哪种做法正确，哪种错误，错在哪里？

【点PPT8】【说】看到这三幅图，你想到了什么？对，温度计。

同温度计的读数方法一样，当我们在使用量筒读取液体体积

时，视线要与液面相平。

【点PPT8】【说】所以甲图所示的读数方法是正确的。

【点PPT8】【说】像乙图和丙图的读数方法都是错误的。

【点PPT8】【说】当待测的液体是水或酒精时，液面呈凹形，

此时视线要与凹液面底部相平。

【点PPT8】【说】如果液面是凸形，如水银，那么视线要与凸

液面的顶部相平。

【点PPT9】【说】现在我们用量筒测量水的体积，请同学们看

老师是如何操作的。【播放视频】

【说】相信同学们已经学会了使用量筒。

测量小【点PPT10】【说】今天的任务是测量固体和液体的密度。一个

石块的形状不规则的小石块，怎么测量它的密度呢？

密度

【点PPT10】【说】在测量之前，要先明确实验的原理和所需的

实验器材。请同学们拿出学习任务单，填写相关内容。

【点PPT10】【说】这个实验的原理是p=£,所以我们需要用

天平和祛码测量小石块的质量，那小石块的体积怎么测量呢？

【点PPT11】【说】同学们还记得乌鸦喝水的小故事吗？聪明的

乌鸦是怎么喝到水的？我们来看看她做了什么？这个故事这

对你有什么启示吗？我想同学们肯定都想到了办法，看看你和

老师想的一样吗？

【点PPT12】【说】先向量筒中倒入足以淹没小石块的水，记录

水的体积VI。

【点PPT12】【说】将小石块用细线系好，缓缓浸入水中，小石

块占据了部分水的位置，所以水面会上升，记录此时水面到达

的刻度曝

【点PPT12］【说】那么小石块的体积等于被它排开的水的体

积，即嗅=」一匕。

【点PPT12】【说】我们把这种方法起个名字，叫排液法。

【点PPT13】【说】所以完成这个实验，我们还需要量筒、水和

细线。

【点PPT14】【说】这是某位同学画的实验情景图，思考：怎样

排序，才能得到最优的实验方案呢？哪位同学说说自己的想

法？【播放学生录音】【配合录音内容点击PPT】这位同学回答

的非常好，你们也是这么想的吗？

【点PPT15】【说】根据测量内容，我们来一起设计实睑记录表

格。记录小石块的质量勿，水的体积忆水和小石块的体积力,

小石块的体积匕最后要记录待测量，小石块的密度。。

【点PPT16】【说】下面请同学们认真看，老师是怎么完成测量

的。【播放视频】同学们，用天平和量筒测量小石块的密度，你

学会了吗？

【点PPT17】【说】请同学们接着思考，我们可以用相同的方法

测量蜡块的密度吗？不行，因为蜡块会漂浮在水面上，所以排

开水的体积只是一部分蜡块的体积。

【点PPT18】【说】那如何测量蜡块的体积呢？我们可以先在量

筒中倒入适量的水，记下水的体积/。

【点PPT18】【说】然后用一根细针或细铁丝将蜡块压入水中，

记下此时量筒中水面到达的刻度值匕两次读数之差上K就

是蜡块的体积，这就是压入法。

【点PPT18】【说】也有同学想到，可不可以借助一个重物完成

测量呢。将一个重物用细线拴好，手提细线，让重物浸没在水

中，记下此时量筒中水面对应的刻度值/然后将蜡块拴在重

物上方，将他们一起浸入水中，记下此时量筒中水面对应的刻

度值K,得到蜡块的体积为七一七

【点PPT18】【说】这种方法我们叫它配重法。学会了如何测量

蜡块的体积，我想同学们肯定知道如何测量它的密度。

【点PPT19】【说】接下来我们测量液体的密度。一杯盐水因溶

入不同质量的盐而密度不同。

【点PPT19】【说】这是老师配置的一杯盐水，它的密度如何测

测量盐量呢？

水的密

【点PPT19】【说】实验原理仍然是p=£,所以我们需要的实

度

验器材是：装有盐水的烧杯、天平、跌码和量筒。

【点PPT20】【说】下面，请在学习任务单上，将你设计的实验

方案画成情境图。同学们都是怎么设计的实验方案呢？

【播放学生录音］［配合录音内容点击PPT20］那你能不能写出

盐水密度的表达式呢？这位同学回答的非常好，还有没有别的

方案？

【播放学生录音】【配合录音内容点击PPT21］

【点PPT22】【说】同学们设计的这两种方案都很好，在这个测

量盐水密度的实验中，测量顺序的不同，不会对测量的结果构

成影响。但是在有些液体密度的测量中，测量顺序却可能对测

量的结果构成影响。

【点PPT23】【说】例如酸奶，能不能用这两种方法测量它的密

度呢？

【点PPT24］【播放学生录音】【说】这位同学非常细心，那么，

如何设计实验方案，才能避免酸奶挂在容器内壁上带来的测量

测量酸差异呢？

奶的密

度【播放学生录音】【配合录音内容点击PPT25］这位同学设计的

方案太棒了！在这个方案中，酸奶并没有全部倒出，这样就避

免了挂壁带来的测量差异。

【点PPT25】【说】我们给这种方法起的名字，叫减液法，这种

方法用于酸奶、蜂蜜这样的粘稠液体的测量，是很有效的。

【点PPT26］【说】同学们，完成这个实验需要记录哪些数据

呢？

【点PPT26】【说】请把实验记录表格画在在学习任务单上，你

们是这么设计的吗？

【点PPT27】【说】下面请同学仅认真看，老师是如何按照这个

方案进行测量的。【播放视频】现在我们知道了测量盐水密度和

测量酸奶密度的不同之处。根据测量对象的特点，合理设置实

验方案，是重要的物理方法。今天我们学会了在实验室利用天

平和量筒测量固体和液体的密度。其实，科学家们在做某些研

究时，更需要要精确测量物质的密度。

【点PPT28）【说】19世纪末，英国的物理学家瑞利在实验室

测量氮气的密度，他用两种方法获取氮气。

【点PPT28】【说】一种是从空气中取得。

【点PPT28】【说】另一种是从氨中取得。可是两种方法得到氮

气的密度却不一样。

【点PPT28】【说】第一种获得的氮的密度是1.2572kg/m3,【点

3

PPT28］【说】第二种获得的氮的密度是1.2505kg/mo虽然相

差不多，瑞利还是重复了很多次实验，仍然存在这个令人奇怪

的差异。这是为什么呢？

【点PPT28】【说】瑞利请教了化学家拉姆塞，两个人又一起做

了很多次测量，终于在两年后从空气中分离出另一种当时还不

知道的气体一一Mo

【点PPT28】【说】原来，僦的密度较大，空气中的氮混有少量

的鼠，它的密度就比从氨中取得的纯氮的密度稍大。瑞利由于

不放过这一细微差异而执着地研究下去，终于导致筑的发现，

并因此荣获1904年的诺贝尔物理学奖。这是科学史上一个很

有名的故事，它启发我们在科学实验中，合理设计和改进实验

方案，对于完成有效的测量是多么的重要。

【点PPT29】【说】下面我们练一道小题，巩固一下这节课学的

知识。使用天平和量筒测物块的密度。用调好的天平测量物块

的质量，天平平衡时，右盘中的祛码及游码在标尺上的位置如

图中所示，物块的质量是g：测量物块体积的过程如图乙

所示，物块的体积是____cm：i；计算得到物块的密度是

g/cm\

【点PPT29】【说】物块的质量等于祛码质量加游码质量，如图

甲所示，等于10g+3.6g=13.6g,

【点PPT29】【说】图乙所示，是用配重法测物块的体积，先将

铁块浸没在水中，此时量筒中水面对应的刻度值为56ml,然后

将铁块和物块一起浸入水中，此时量筒中水面对应的刻度值为

72ml,所以物块的体积Kw=72ml-56ml=16ml,同学们要注意，

这个量筒的分度值是4ml,所以读数时候要读准确哦！物块的

密度P=m/v=13.6g/l6cm3=0.85g/cm3o

【点PPT301【说】今天这节课我们学习了测量物质密度的方

法。

【点PPT30】【说】明确了实验原理。

课堂小

结+布置【点PPT3O1I说】完成了对不规则固体和液体的密度测量，在

作业这个过程中学会了如何科学的设计实验方案，减小实验误差。

【点PPT31】【说】今天的作业是：基础性作业：完成“学生资

源”中的课后练习。拓展性作业：给你一架天平、一只小烧杯、

适量的水，你能不能利用这些器材测量牛奶的密度？请你开动

脑筋，设计实验方案，画出记录实验数据的表格。

课后知能演练

一、基础巩固

1.如图所示，某同学用量筒测量一个小石块的体积,先在量筒里注入适量的水,

记下水的体积0,然后轻轻放入石块，使量筒里的水浸没石块，记下此时水和石块

的体积也计算石块的体积为％下列操作会使测量结果偏大的是（）

F3013(

A.注入适量水后俯视读数,其余读数正确

B.拿出小石块时带出一些水,其余读数正确

C.小石块浸没后会吸水，其余读数正确

D.捆绑小石块的绳太粗，其余读数正确

2.实验室有测量范围和分度值均不同的四种量筒，要一次且较准确地量出质

量约为100g、密度为0.8xl（）3kg/n13的煤油，则应选用的量筒是（）

A.250mL,2mLB.200mL,1mL

C.100mL,2mLD.50mL,ImL

3.小明测量某种液体密度的实验过程如图所示。

甲

(1)将天平放在__________桌面上，把游码移到标尺左边的零刻度线处，发现

横梁指针如图甲所示，要使横梁水平平衡，应将平衡螺母向(选填“左”

或“右”)端调节。

(2)先用烧杯取适量的液体,然后倒入量筒中测量其体积，如图乙所示，则被测

液体的体积为cnA

(3)小明先测量出烧杯的质量为30g,再将量筒中的液体全部倒入烧杯中，测量

烧杯和液体的总质量。当天平再次平衡时，右盘中的独码和游码的位置如图为所

示,则被测液体的质量为g,被测液体的密度为kg/m\

(4)整理实验器材时发现所用的50g祛码有缺损，则测量出来的这种液体的密

度与实际值相比会_________(选填“偏大”“偏小”或“相同

4.某社会实践小组利用天平和量筒测量一小块矿石的密度。

20g20g5g

自自d

012345g

甲乙丙

(1)将矿石放在天平的左盘中，通过向右盘加减祛码后,指针的位置如图甲所

示,此时应__________使指针再次指在分度盘的中线处，天平平衡。

(2)天平平衡后，所用的祛码及游码在标尺上的位置如图乙所示，矿石的质量

为go

(3)向量筒中倒入6()mL的水，用细线拴住矿石并放入量筒中后，量筒中的水面

如图丙所示，则矿石的体积为cnA

(4)实验所测矿石的密度为g/cn?。

(5)因矿石具有吸水性，实验所测矿石的密度值_________(选填“偏大”或“偏

小

二、能力提升

5.小李同学在测量某种液体的密度时，进行了如下实验步骤：

(1)先用天平称出空烧杯的质量60；

(2)往烧杯内倒入部分水，在水位线处做好标记,并称出总质量如；

(3)倒出水，擦干烧杯后换上待测液体，使液面到刚才的标记处,再称出总质量

则待测液体的密度为(水的密度用p水表示)()

一血2加。-_m-m

A.pB.p液一--2--0・"水

灌-二■.〃水7711-mg

nmj-mo

C.p液-------'P水

巾2加0

6.小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。先用天平

称出矿石的质量为200g,接着按如图甲、乙、丙的顺序测其体积，下列判断错误的

是()

甲加水到标记乙取出矿石丙籽量筒中的水倒入杯

(矿石浸没在水中)(准备补充水)中至液面到达标记处

A.矿石的体积为80cm3

B.矿石的密度为2.5x103kg/m3

C.从量筒中倒出水的体积为120mL

D.按图中甲、乙、丙的步骤测得矿石的密度会偏小

7.下图是测量盐水密度的实验。

（1）将天平放在上，游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针位置

如图甲所示，此时应将横梁上的平衡螺母向调节，使横梁水平平衡。

（2）先用己调平衡的天平测出空烧杯的质量为26g,接着在烧杯中倒入适量的

盐水，测量烧杯和盐水的总质量，祛码个数和游码在标尺上的位置如图乙所示，则

烧杯和盐水的总质量为g；将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，盐水的体

积如图丙所示，为mL,则盐水的密度为kg/m\

（3）小华认为用这种方法测出的盐水密度会偏大,原因是

（4）小华使用两个完全相同的烧杯、适量的水、刻度尺、胶头滴管和天平，设

计了如下实验测量盐水的密度,请你补充完整（已知水的密度为一木）。

①如图丁所示，将装有适量盐水和水的烧杯分别放在天平的左右盘中，天平右

端下沉，接着（填操作步骤），使天平重新平衡。

②取下两只烧杯月刻度尺测出两烧杯中盐水和水的高度分别为小、力2,则盐

水密度的表达式为〃二（用历、〃2和2水表示）。

三、思维拓展

8.小虎在家中帮妈妈洗米时，发现大米沉到水底，他突然想要测量出大米的密

度，于是，他找来妈妈买的一个烘焙电子秤（如图所示），又找到了一个矿泉水瓶和足

量的水（己知水的密度为〃）。请你使用这些器材，帮他设计一种测量大米密度的实

验方案（大米吸水量忽略不计）,要求：

XX牌烘培电子秤

量程：0〜4kg

|精度：0」g|

(1)写出主要的实验步骤；

(2)写出大米密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。

【课后知能演练】

1.D解析:注入一定量水后俯视读数，会使U偏大,其余读数正确，由V2-V1可

知测出的小石块的体积偏小,A不符合题意。拿出小石块时带出一些水，不在实验

操作过程中,不会影响实验结果,B不符合题意。浸入的小石块会吸收水分，会使V2

偏小，读数均正确，由V2-V1可知测出的小石块的体积偏小,C不符合题意。捆绑小

石块的绳太粗，会使上偏大，读数均正确，由V2-V1可知测出的小石块的体积偏大,D

符合题意。

2.B解析:煤油的质量w=100g,密度p=O.8xlO3kg/m3=0.8g/cm3,100g堞油

的体积为公"=』^二125cm3=125mL,因为要一次量取煤油,因此答案C、D不

p0.8g/cm5

符合要求。量程为200mL和250mL的量筒都可以使用，考虑到要尽可能精确地

量取，量筒的分度值越小越精确，因此要选用测量范围为200mL、分度值为1mL

的量筒较合适。故选B。

3.⑴水平右(2)40⑶32O.8X1O3

(4)偏大

解析：(1)将天平放在水平桌面上，测量前,发现指针静止时指在分度盘中央刻

度线的左侧，要使横梁亚衡，应将平衡螺母向右调节。

3

(2)如图乙所示，量筒中液体的体积为40mL=40cmo

(3)杯子及杯内液体的总质量m.2=50g+10g+2g=62g,

量筒内液体的质量"『62g-30g=32g,

液体的密度为〃成=焉二。8g/cm3=0.8x103kg/m3o

(4)硅码缺损会使设码的质量偏小,这样测量浇杯和液体的总质量偏大，使所

测液体的质量偏大，根据密度公式〃知测量密度偏大。

4.(1)调节游码(2)48.8(3)20

(4)2.44(5)偏大

解析:⑴将矿石放在天平的左盘中，通过向右盘加减底码后，指针偏左,表明感

码不够，所以此时应调节游码，使指针再次指在分度盘的中线处，天平平衡。

(2)天平平衡后，所用的硅码及游码在标尺上的位置如题图乙所示，矿石的质

量为加=20g+20g+5g+3.8g=48.8go

(3)向量筒中倒入60mL的水，用细线拴住矿石并放入量筒中后，量筒中的水面

3

如图丙所示,示数为80mL，则矿石的体积为V=80mL-60mL=20mL=20cm0

(4)实验所测矿石的密度为

p=-="卓=2.44g/cnA

片V20cm3o

(5)因矿石具有吸水性，会使测得的体积偏小，由〃二多得,实验所测矿石的密度

值偏大。

5.B解析:烧杯内水的质量为m水二〃71-"明则烧杯内水的体积为V水二一1=

P水

也2倒出水，擦干烧杯后换上待测液体，使液面到刚才的标记处，则液体的体积为

p水

V渲=V水=叫"'°,而烧杯内液体的质量为m波=〃22-〃!0；所以液体的密度为p液=—=

P木Y液

mA-mn---------P水。故■远B。

。水

6.C解析:由图中量筒中倒水前后的示数可知矿石的体积V=200mL-120

mL=80mL=80cm3,故A正确,C错误。矿石的密度方方二恶^与乂^女8而儆

B正确