資源簡(jiǎn)介

6.3 測(cè)量液體和固體的密度（教學(xué)設(shè)計(jì)）
年級(jí) 八年級(jí) 授課時(shí)間
課題 6.3 測(cè)量液體和固體的密度
教學(xué) 目標(biāo) 1. 會(huì)用量筒測(cè)量液體的體積、固體的體積，并利用天平和量筒測(cè)量不同形狀固體和液體的密度，體會(huì)等量替換的方法。 2. 會(huì)利用物理公式間接地測(cè)定某個(gè)物理量，進(jìn)一步鞏固密度的概念。 3. 在測(cè)量固體和液體密度的過程中，熟悉天平、量筒的使用技能，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作步驟，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
教材 分析 測(cè)量物質(zhì)的密度是初中階段的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ兄匾淖饔谩＿@個(gè)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生利用物理公式間接地測(cè)定一個(gè)物理量。教師應(yīng)從實(shí)驗(yàn)原理、儀器使用、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)記錄與得出結(jié)果等方面，對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面的訓(xùn)練。 由于教材中沒有現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)步驟，但本實(shí)驗(yàn)又要求學(xué)生有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行操作，正確地記錄數(shù)據(jù)并得出結(jié)果，因此，在實(shí)驗(yàn)前可與學(xué)生討論如何利用密度公式來測(cè)定物質(zhì)的密度。例如，需要測(cè)出哪些量 需要選用什么測(cè)量工具和器材 用什么辦法來測(cè)量 以啟發(fā)學(xué)生思考，使他們明確實(shí)驗(yàn)的目的、知道實(shí)驗(yàn)的原理，并在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，會(huì)選擇實(shí)驗(yàn)器材，明白實(shí)驗(yàn)的步驟，能及時(shí)正確地將采集的數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計(jì)的表格中，最后得出結(jié)果。實(shí)驗(yàn)中要對(duì)學(xué)生嚴(yán)格要求，掌握各組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況，及時(shí)交流反饋。
學(xué)情分析 學(xué)生上進(jìn)心強(qiáng)，學(xué)習(xí)態(tài)度端正，有良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，合作意識(shí)較強(qiáng)。從學(xué)生掌握知識(shí)水平上來看，在前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了用天平測(cè)物體的質(zhì)量，對(duì)質(zhì)量的測(cè)量沒有多大的困難，但是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)收集整理等方面的能力訓(xùn)練還有待提高。注意指導(dǎo)學(xué)生熟悉天平、量筒的使用技能，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作步驟，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。學(xué)生在老師的指導(dǎo)下應(yīng)基本有能力自主完成本實(shí)驗(yàn)。
教學(xué)重點(diǎn) 會(huì)用天平和量筒測(cè)固體和液體的密度。
教學(xué)難點(diǎn) 用量筒測(cè)液體和不規(guī)則物體的體積。
教學(xué) 器材 托盤天平和砝碼、量筒、小石塊、鹽水、水、燒杯、細(xì)線、牙簽（或大頭針）等。 多媒體ppt，包含視頻：《量筒的使用》、《測(cè)量小石塊和鹽水的密度》。
教學(xué)過程
教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng)
導(dǎo)入新課 良種是增產(chǎn)的重要因素之一。農(nóng)民選種有多種方式。例如，為了選出飽滿的種粒，可以配制適當(dāng)密度的鹽水進(jìn)行選種。將種粒浸沒在鹽水中并適當(dāng)攪拌，靜置一段時(shí)間后，清除水面漂浮的空粒、癟粒，就可以選出較好的種子。怎樣測(cè)量鹽水的密度呢 空粒、癟粒漂浮在鹽水表面 思考問題，進(jìn)入情境。
學(xué)習(xí)新課 一、測(cè)量鹽水的密度 【提出問題】怎樣才能測(cè)定鹽水密度的大小 需要測(cè)量哪些物理量，分別用什么儀器測(cè)量？ 【共同分析】根據(jù)ρ=m/V，需要測(cè)量鹽水的質(zhì)量和體積。鹽水的質(zhì)量可以用天平測(cè)量；鹽水的體積怎樣測(cè)量呢？ 液體的體積需要使用量筒來測(cè)量。 1. 量筒的使用 【出示量筒并提問】量筒的作用是什么？量筒的單位是什么？量程和分度值各多大？怎樣正確使用量筒？ 【在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上歸納】 （1）量筒的用途：量筒是測(cè)量液體體積的儀器，也可以利用排開液體的體積測(cè)量形狀不規(guī)則的固體的體積。 （2）量筒上的標(biāo)度 觀察量筒的標(biāo)度單位、最大測(cè)量值和分度值。 ①單位：量筒上的標(biāo)度單位是毫升（mL）。 1毫升（mL）=1厘米3 （cm3） ②量筒的最大測(cè)量值（量程）：最上面的刻度線指示的數(shù)值即為量程，該量筒是50mL。 ③量筒的分度值：量筒上相鄰兩條刻度線之間的體積為量筒的分度值。圖中量筒的分度值是1mL。 （3）量筒的使用方法 ①選：在測(cè)量前應(yīng)根據(jù)被測(cè)物體的體積和測(cè)量精度的要求來選擇合適的量筒，盡量一次性完成測(cè)量（可以減小誤差）。使用前首先要觀察量筒的單位標(biāo)度、量程和分度值。 ②放：使用量筒測(cè)量體積時(shí)應(yīng)將量筒放在水平桌面上。 ③讀：量筒內(nèi)的液面大多數(shù)是凹液面，如水、酒精等形成的液面，也有的液面是凸液面，如水銀面（甲圖）。 讀數(shù)時(shí)，視線一定要與液體凹液面的底部或凸液面的頂部保持相平，如圖乙所示。俯視或仰視的讀數(shù)均不準(zhǔn)確。若俯視，讀數(shù)會(huì)偏大；若仰視，讀數(shù)會(huì)偏小，如圖所示。 甲 乙 （4）用量筒測(cè)量小石塊體積的方法（排水法） 【想一想】小石塊的形狀不規(guī)則，用刻度尺無法測(cè)出其體積。怎樣用量筒測(cè)量小石塊的體積？ 【師生共同分析】利用排水法進(jìn)行測(cè)量。 ①用燒杯將適量的水倒入量筒內(nèi)，讀出水的體積V1（圖甲）； ②將待測(cè)小石塊用細(xì)線拴住，輕輕地浸沒于量筒內(nèi)的水中；正確讀出水面上升后的總體積V2（圖乙）； ③計(jì)算被測(cè)石塊的體積V＝V2－V1 “適量”意思是指：水量不能過多，以免放入物體后有水溢出；但是水要浸沒物體。 【播放視頻】——《量筒的使用》 2. 測(cè)量鹽水的密度 【實(shí)驗(yàn)原理】ρ=m/V 【實(shí)驗(yàn)器材】天平（帶砝碼）、量筒、燒杯、鹽水。 【實(shí)驗(yàn)步驟】 （1）在燒杯中倒入適量的鹽水，測(cè)量燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1。 （2）將燒杯中的鹽水倒入量筒中一部分，讀出量筒內(nèi)鹽水的體積V。 （3）測(cè)量燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量m2。 （4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格： 燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1/g燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量m2/g量筒中鹽水的質(zhì)量 m/g量筒中 鹽水的體積 V/cm3鹽水的密度 ρ/g·cm-3
（5）根據(jù)公式ρ=m/V計(jì)算鹽水的密度ρ=（m1- m2）/V 【討論交流】 小明所用的實(shí)驗(yàn)方案如下，請(qǐng)你進(jìn)行評(píng)估。 （1）用天平測(cè)量出空燒杯的質(zhì)量m。 （2）向燒杯中倒入一部分鹽水，測(cè)量燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1。 （3）將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中，讀出示數(shù)為V。 （4）根據(jù)公式計(jì)算鹽水的密度ρ=（m1- m）/V 評(píng)估：步驟（3）中，把燒杯中的鹽水全部倒入量筒中時(shí)，由于燒杯內(nèi)壁會(huì)有殘留鹽水，導(dǎo)致體積V偏小，會(huì)使測(cè)量的密度ρ偏大。但該實(shí)驗(yàn)方案也是正確的。 【播放視頻】——《測(cè)量鹽水的密度》 【例題1】用天平和量筒測(cè)量某種飲料的密度。 （1）將天平放在水平臺(tái)上，游碼歸零，發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的右側(cè)，如圖甲所示，則應(yīng)將平衡螺母向______（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)使天平平衡； （2）如圖乙所示，測(cè)得燒杯和飲料的總質(zhì)量為______ g；向量筒中倒入部分飲料，如圖丙所示，量筒中飲料的體積為______mL；用天平測(cè)得燒杯和剩余飲料的總質(zhì)量為40g，則飲料的密度為____________ ； 【答案】（1）左；（2）71.2，30，1.04×103。 【解析】（1）甲圖中指針偏向右側(cè)，說明托盤的右側(cè)沉，則應(yīng)將平衡螺母相左調(diào)節(jié)。 （2）乙圖中燒杯和飲料的總質(zhì)量為 50g+20g+1.2g=71.2g 丙圖中量筒的示數(shù)為30mL=30cm3 量筒中液體的質(zhì)量為m=71.2g-40g=31.2g 飲料的密度為 ρ＝m/V=31.2g/30cm3=1.04g/cm3 =1.04×103 kg/m3。 觀察量筒的單位、量程及分度值，回答。 說出量筒的使用方法。 會(huì)使用量筒測(cè)量小石塊的體積。 觀看視頻，進(jìn)一步學(xué)會(huì)量筒的使用。 設(shè)計(jì)測(cè)量鹽水密度的實(shí)驗(yàn)方案。 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。計(jì)算出鹽水的密度。 進(jìn)行交流討論，分析測(cè)量過程中影響誤差的因素。 觀看視頻，進(jìn)一步展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的過程。 做例題1，掌握測(cè)量液體密度的方法。
學(xué)習(xí)新課 二、測(cè)量小石塊的密度 【實(shí)驗(yàn)原理】ρ=m/V 【實(shí)驗(yàn)器材】天平、量筒、小石塊、細(xì)線、水 【實(shí)驗(yàn)步驟】 ①用天平測(cè)量出小石塊的質(zhì)量m。 ②在量筒中放入適量的水，讀出量筒中水的體積V1。 ③用細(xì)線吊著小石塊浸沒到量筒的水中，讀出小石塊和水的總體積V2。 （4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 石塊的 質(zhì)量m/g量筒內(nèi)水的體積V1/cm3量筒內(nèi)石塊和水的總體積V2/cm3石塊的 體積V/cm3石塊的密度 ρ/g·cm-3
（5）利用密度公式ρ=m/V計(jì)算小石塊的密度為ρ=m/（V2-V1）。 【交流討論】 （1）能不能先測(cè)量小石塊的體積，然后測(cè)量它的質(zhì)量？ 【分析】不能先測(cè)量小石塊的體積。因?yàn)樾∈瘔K從水中取出時(shí)沾有一些水，再測(cè)量它的質(zhì)量時(shí)會(huì)變大，導(dǎo)致誤差大。 （2）測(cè)量小石塊的體積時(shí)，能不能先測(cè)量小石塊和水的總體積，再測(cè)量水的體積？ 【分析】測(cè)量小石塊的體積時(shí)，不能先測(cè)量小石塊和水的總體積，因?yàn)樾∈瘔K從水中取出時(shí)沾有一些水，再測(cè)量水的體積會(huì)偏小，導(dǎo)致測(cè)量值偏大。 【播放視頻】——《測(cè)量小石塊的密度》 【例題2】小明使用天平和量筒測(cè)量石塊的密度。 （1）用調(diào)好的天平稱石塊的質(zhì)量，測(cè)量結(jié)果如圖甲所示，則石塊的質(zhì)量為______ g，接著他在量筒中倒入30mL的水，再將石塊浸沒在水中，水面位置如圖乙所示，則石塊的密度為______ g/cm3； （2）以下操作會(huì)導(dǎo)致石塊密度的測(cè)量值偏大的有：____（多選，填字母序號(hào)） A．讀取量筒示數(shù)時(shí)視線俯視液面 B．先測(cè)石塊的體積后測(cè)石塊的質(zhì)量 C．石塊放入量筒時(shí)有部分水濺起附在筒壁上 【答案】（1）28.4，2.84；（2）BC。 【解析】（1）測(cè)量結(jié)果如圖甲所示，天平標(biāo)尺分度值為0.2g，游碼在3.4g處，砝碼質(zhì)量和是25g，則石塊的質(zhì)量為m=28.4g 在量筒中倒入30mL的水，再將石塊浸沒，水面位置上升至如圖乙所示40mL處，則石塊的體積V= 40mL- 30mL=10 cm3 則石塊的密度ρ＝m/V=28.4g/10cm3=2.84g/cm3 （2）A．讀取量筒示數(shù)時(shí)視線俯視液面，讀數(shù)比實(shí)際偏大，體積偏大，根據(jù)公式ρ=m/V可知，測(cè)量值將偏小，故A不符合題意； B．先測(cè)石塊的體積后測(cè)質(zhì)量，從水中取出石塊時(shí)，上面附有水珠，測(cè)質(zhì)量會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的值偏大，根據(jù)ρ=m/V可知，測(cè)量值將偏大，故B符合題意； C．石塊放入量筒時(shí)有部分水濺起附在筒壁上，則測(cè)得的石塊和水的總體積偏小，計(jì)算出的石塊體積偏小，質(zhì)量不變，根據(jù)密度公式可知，測(cè)得質(zhì)量將偏大，故C符合題意。 故選BC。 設(shè)計(jì)測(cè)量小石塊密度的實(shí)驗(yàn)方案。 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。計(jì)算出小石塊的密度。 進(jìn)行交流討論，分析測(cè)量過程中影響誤差的因素。 觀看視頻，進(jìn)一步展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的過程。 做例題2，掌握測(cè)量小石塊密度的方法，會(huì)進(jìn)行誤差分析。
課 堂 練 習(xí) 課 堂 練 習(xí) 1. 如圖所示的儀器名稱叫做_______，它的量程為________，分度值為_______，所測(cè)固體的體積為_________。 【答案】量筒；0～100mL；2mL；20 cm3。 【解析】這是量筒，它的量程為0～100mL，分度值為2mL，所測(cè)量固體的體積為 V2－V1=60cm3-40cm3=20cm3。 2. 如圖是小華同學(xué)用已調(diào)平衡的天平測(cè)量一正方體小物塊質(zhì)量時(shí)的情景，小物塊質(zhì)量為______g，小物塊邊長(zhǎng)為4cm，其密度為______kg/m3。 【答案】（1）48；（2）0.75×103。 【解析】如圖所示，小物塊質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼的示數(shù)為： m=20g+20g+5g+3g=48g 小物塊邊長(zhǎng)為4cm，小物塊的體積為：V=(4cm)3=64cm3 物塊的密度為： ρ＝m/V=48g/64cm3=0.75g/cm3 =0.75×103 kg/m3 3. 某同學(xué)用托盤天平和量筒測(cè)量一小石塊的密度，如圖甲是調(diào)節(jié)天平時(shí)的情形，圖乙和圖丙分別是測(cè)量石塊質(zhì)量和體積時(shí)的情形，下列說法正確的是（　　） A．甲圖中應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)，使橫梁平衡 B．乙圖中測(cè)石塊質(zhì)量時(shí)，天平的讀數(shù)是71.4g C．由丙圖量筒的示數(shù)測(cè)得石塊的體積是80cm3 D．計(jì)算出石塊的密度是3.57kg/m3 【答案】B 【解析】A．使用天平稱量物體質(zhì)量前，需調(diào)節(jié)橫梁平衡，圖甲中，分度盤指針向左偏，則平衡螺母應(yīng)向右調(diào)，使橫梁平衡，A錯(cuò)誤； B．由圖乙知，標(biāo)尺的分度值為0.2g，則石塊的質(zhì)量 m=50g+20g+1.4g=71.4g；故B正確； C．由圖丙知，石塊的體積 V=V2-V1=80mL-60mL=20mL=20cm3；故C錯(cuò)誤； D．石塊的密度 ρ=m/V=71.4g/20cm3=3.57g/cm3=3.57 ×103kg/m3 故D錯(cuò)誤。 所以選B。 4．李華同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量鹽水的密度。調(diào)節(jié)天平橫梁平衡后開始測(cè)量，先用天平測(cè)出燒杯和杯內(nèi)鹽水的總質(zhì)量為90g，然后將一部分鹽水倒入量筒，如甲圖所示，接著用天平測(cè)量燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量，天平平衡時(shí)的情景如乙圖所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，下列說法不正確的是（　　） A．量筒內(nèi)鹽水的體積為60cm3 B．燒杯及燒杯內(nèi)剩余鹽水的質(zhì)量為25g C．量筒內(nèi)鹽水的質(zhì)量為63g D．鹽水的密度為1.05×103kg/m3 【答案】B 【解析】A．由圖甲知，量筒的分度值為2mL，量筒內(nèi)鹽水的體積為60mL，即60cm3，故A正確，不符合題意； B．由圖乙知，燒杯及燒杯內(nèi)剩余鹽水的質(zhì)量等于砝碼總質(zhì)量+游碼示數(shù)，即m2=20g+5g+2g=27g；故B錯(cuò)誤，符合題意； C．量筒內(nèi)鹽水的質(zhì)量 m=m1-m2=90g+-27g=63g；故C正確，不符合題意； D．鹽水的密度 ρ=m/V=63g/60cm3=1.05g/cm3=1.05×103kg/m3 故D正確，不符合題意。 所以選B。 5. 在“測(cè)量礦石密度”實(shí)驗(yàn)中，從同一標(biāo)本上取下三塊礦石，通過測(cè)量分別得到三組數(shù)據(jù)，第一組數(shù)據(jù)是m1＝12g，V1＝2.5cm3，剩下的兩組數(shù)據(jù)記錄在紙上了（如圖），請(qǐng)梳理出其中一組數(shù)據(jù)填入空中 （要帶單位），梳理的依據(jù)是 ． 10 6.1 50 30
【答案】m2＝30g，V2＝6.1cm3，密度是物質(zhì)的一種特性，同種物質(zhì)ρ=m/V不變。 【分析】密度是物質(zhì)本身的一種特性，等于質(zhì)量與體積的比值，根據(jù)第一組數(shù)據(jù)，利用ρ=m/V 計(jì)算出礦石的密度，然后選擇圖中數(shù)據(jù)計(jì)算即可． 【詳解】礦石的密度是 因?yàn)槊芏仁俏镔|(zhì)本身的一種特性，與物質(zhì)的質(zhì)量、體積無關(guān)，所以其質(zhì)量與體積之比應(yīng)為4.8g/cm3或4.8×103kg/m3時(shí)，計(jì)算可知， 與4.8g/cm3比較接近，所以，m2=30g，V2=6.1cm3． 6．小明同學(xué)學(xué)習(xí)了密度的測(cè)量后，想用天平和量筒測(cè)量石塊的密度。 （1）把天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平橫梁在水平位置平衡，如圖甲所示，請(qǐng)你指出小明同學(xué)調(diào)節(jié)天平橫梁平衡的過程中遺漏的操作步驟： ； （2）完成遺漏的操作步驟后，發(fā)現(xiàn)無論怎么調(diào)節(jié)平衡螺母，橫梁都無法水平平衡。于是聰明的小明在 側(cè)托盤下粘了一小塊橡皮泥，重新把天平調(diào)節(jié)平衡了； （3）由于操作匆忙，小明同學(xué)將石塊放在右盤，砝碼放在左盤，調(diào)節(jié)游碼天平再次平衡時(shí)左盤砝碼和游碼如圖乙所示，由圖丙可知石塊的體積。則石塊的密度是 g/cm3； （4）本次驗(yàn)中，由于小明在托盤下粘了橡皮泥，則所測(cè)石塊的密度與真實(shí)密度相比 。 【答案】 將游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處 右 2.3 不變 【詳解】（1）在調(diào)節(jié)平衡前，先將天平放在水平桌面上，將游碼移到標(biāo)尺左端的零刻線處，然后調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡；而小明調(diào)節(jié)天平橫梁平衡的過程中遺漏了將游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處這一步驟。 （2）根據(jù)題意知，將游碼移到標(biāo)尺零刻度線處時(shí)，右側(cè)托盤輕一些，故要使托盤能平衡，只能在右側(cè)托盤下粘一小塊橡皮泥。 （3）根據(jù)題意和圖乙知，石塊質(zhì)量 m=(20g+5g）﹣2g=23g 根據(jù)丙圖可知，石塊體積 V=30mL﹣20mL=10mL=10cm3 石塊密度 （4）由于托盤下粘橡皮泥后，天平已調(diào)節(jié)平衡，然后再測(cè)量石塊質(zhì)量時(shí)就沒有影響，測(cè)量石塊體積是準(zhǔn)確的，由密度公式可知，對(duì)所測(cè)石塊的密度就沒有影響，即所測(cè)石塊的密度與真實(shí)密度相比是不變的。
板書 設(shè) 計(jì) 6.3 測(cè)量液體和固體的密度 1. 量筒的使用 使用量筒，先觀察量筒的量程和分度值；讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)與量筒中的液面相平。 2. 測(cè)量液體的密度 （1）實(shí)驗(yàn)原理：ρ=m/V （2）實(shí)驗(yàn)器材：天平（帶砝碼）、量筒、燒杯、鹽水。 （3）實(shí)驗(yàn)步驟： ①測(cè)量燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1； ②將鹽水倒一部分到量筒里，測(cè)量量筒中鹽水的體積V。 ③測(cè)量剩余鹽水和燒杯的質(zhì)量m2。 ④計(jì)算鹽水的密度ρ=（m1- m2）/V （4）實(shí)驗(yàn)記錄與分析。 3. 測(cè)量小石塊的密度 （1）實(shí)驗(yàn)原理：ρ=m/V （2）實(shí)驗(yàn)器材：天平、量筒、小石塊、細(xì)線、水 （3）實(shí)驗(yàn)步驟 ①測(cè)量出小石塊的質(zhì)量m。 ②在量筒中放入適量的水，記錄水的體積V1。 ③吊著小石塊浸入到量筒中，讀出小石塊和水的總體積V2。 ④小石塊的體積V=V2-V1。 ⑤計(jì)算小石塊的密度為ρ=m/（V2-V1） （4）實(shí)驗(yàn)記錄與分析。
課 堂 小 結(jié) 6.3 測(cè)量液體和固體的密度
作 業(yè)

展開更多......

收起↑