新人教版八年级物理上册第六章第3节测量物质的密度教学设计

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新人教版八年级物理上册第六章第3节测量物质的密度教学设计
第3节　测量物质的密度

知识与技能
1．认识量筒，会用量筒测液体体积和测小块不规则固体的体积，进一步熟悉天平的调节和使用。
2．能较熟练地用天平和量筒测算出固体和液体的密度。
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、数据的采集与处理到得出结果，分析实验误差有初步认识和感受。
情感、态度与价值观
1．培养学生严谨的科学态度，实事求是的科学作风。
2．通过探究活动中的交流与合作体验，使学生认识交流与合作的重要性，培养主动与他人合作的精神，敢于提出与别人不同的见解，勇于放弃或修正自己的错误观念。

重点
学会用天平和量筒测固体和液体密度的原理和方法。
难点
分析测量物质密度的过程中，测量顺序的不同对测量结果的影响。

量筒、烧杯、自来水、盐水、铁块、烧杯、小石块、石蜡块、天平及砝码、多媒体课件。

一、创设情境，导入新知
地质勘探、科学考察需要对各种矿石样品进行密度的测量，工农业生产中经常也需要对产品、种子等进行密度的测量。应该如何测量物质的密度呢？密度的测量有哪些常见的方法？
二、自主合作，感受新知
回顾以前学的知识，阅读课文并结合生活实际，完成《探究在线•高效课堂》相关作业部分。
三、师生互动，理解新知
(一)量筒的使用
由公式ρ＝mV可知，测出物质的质量和体积即可算出物质的密度，可是如何测量物质的体积呢？由此引出量筒。

出示量筒，指出液体的体积和不规则的物体体积可以用量筒来测量。
与许多测量仪器一样，量筒也有它的最大测量值和分度值，实验时，应根据实验的具体情况来选择量筒的大小和分度值。
观察桌面上的100 mL量筒的结构，回答下面问题：
(1)量筒是以 毫升(mL) 单位标度的，1 mL＝__1__cm3。
(2)量筒的最大测量值(量程)是__100_mL__，量筒的分度值(最小测量值)是__1_mL__。
(3)使用量筒时应如何读数呢？
读数时，量筒一定要放在水平台上，视线要与液面相平，若仰视，读数偏低，若俯视，读数偏高。若液面(如水银面)为凸形，视线应与凸形液面的最高处相平，若液面(如水面)为凹形，视线应与凹形液面的最低处相平。

思考：液体的体积可以利用量筒直接测量，那么如何利用量筒测固体的体积呢？
(利用量筒测量固体体积可采用等量占据空间替代的方法。即先测出量筒中水的体积，再测出量筒内水和完全浸没于水中的固体的总体积，两者相减，就得到固体的体积。)
典例解读
【例1】如下图甲所示的量筒量程是0～mL，分度值是mL，为了测量一铁块的体积，小刚在量筒内注入一部分水后，又用细线将铁块全部浸没在水中，如图乙所示，则铁块的体积是cm3。

【解析】量筒的量程是最大测量值，分度值是一个小格所代表的体积。在测体积读数时，如果液面是凹形的，要以凹形的底部为准。水的体积是60 mL，水和铁块的总体积是70 mL，所以铁块的体积是10 cm3。
【答案】100　10　10
(二)测量液体和固体的密度
1．测量固体(小石块)的密度
学生分组实验：
(1)小组讨论测量方法、需要的实验器材；
(2)说出测量步骤(点评误差最小的方法)、进行测量；
(3)将数据填写到自己设计的表格中，计算出结果；
(4)各小组汇报实验数据，然后进行讨论。
总结归纳：
(1)实验器材：天平、量筒、水、烧杯。
(2)测量步骤：①用天平测出石块的质量m；
②用量筒测出水的体积V1；
③用细线将石块系好，慢慢放入量筒中，测出水和石块的总体积V2；
④小石块密度表达式：ρ＝mV＝mV2－V1。

(3)将数据填写到自己设计的表格中，计算出结果。例如下表。

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石块的质
量m/g 石块放入
前水的体
积V1/cm3 石块和水
的总体积
V2/cm3 石块的体
积V＝(V2
－V1)/cm3 石块的
密度ρ/
(g•cm－3)
   
　　拓展：蜡块不沉入水中，也能用天平和量筒测出蜡块的密度吗？想想有什么好办法？
方法一
实验：测定密度比水小的石蜡的密度。
方法：压入法测体积。
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ρ＝mV，求出石蜡密度。
方法二
实验：测定密度比水小的石蜡的密度。
方法：悬垂法测体积。
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ρ＝mV，求出石蜡密度。
2．测量液体(盐水)的密度
学生分组实验：
(1)小组讨论测量方法、需要的实验器材；
(2)说出测量步骤(点评误差最小的方法)、进行测量；
(3)将数据填写到自己设计的表格中，计算出结果；
(4)各小组汇报实验数据，然后进行讨论。
总结归纳：
(1)实验器材：天平、量筒、盐水、烧杯。
(2)测量步骤：①用天平测出烧杯和盐水的总质量m1；
②将一部分盐水倒入量筒中，读出量筒中盐水的体积V；
③用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2；
④盐水密度表达式ρ＝mV＝m1－m2V。

(3)将数据填写到自己设计的表格中，计算出结果。如下表。

玻璃杯和
盐水的质
量m1/g 玻璃杯和
剩余盐水
的质量
m2/g 量筒中盐
水质量
m＝(m1
－m2)/g 量筒中盐
水的体积
V/cm3 盐水的
密度ρ/
(g•cm－3)
   
　　拓展：
在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中，提出了两套方案：
方案甲：先用天平测出空烧杯的质量，然后在烧杯中装入一些盐水，测出它们的总质量，再将盐水倒入量筒中测出盐水的体积。
方案乙：先用天平测出烧杯和盐水的总质量，然后将盐水倒入量筒中一部分，测出盐水体积，再测出余下的盐水和烧杯的质量。
你觉得谁的方案更好？说明原因。
讨论分析：用天平和量筒测盐水密度，实际上是把密度测量转化为质量和体积的测量，属于间接测量。此实验最合理的实验步骤应该是保证能测出盐水的质量和体积，又使体积的测量尽可能准确。方案甲中，在测烧杯中盐水的体积时，由于盐水粘附在烧杯上造成体积损耗，使测量不准确。
因此方案乙好。因为方案甲在操作时，将盐水全部倒入量筒中测体积时，烧杯中有少量盐水，会产生误差，方案乙则可以避免这种误差。
典例解读
【例2】为了测量一元硬币的密度，小刚用天平测量10枚硬币的质量，平衡时右盘所加砝码及游码的位置如图甲所示；图乙是10枚硬币放入量筒前后的液面情况。由测量可得10枚硬币质量为g，10枚硬币的体积为mL，所测硬币材料的密度为kg/m3。

【解析】由图甲可知，10枚硬币质量为50 g＋10 g＋4 g＝64 g；由图乙可知，10枚硬币的体积为38 mL－30 mL＝8 mL，硬币的密度为
ρ＝mV＝64 g8 cm3＝8 g/cm3＝8×103 kg/m3
【答案】64　8　8×103
【例3】某同学通过下述实验步骤测量牛奶的密度：

(1)调节天平横梁时，指针偏向分度盘中央红线的左侧，此时应向调节平衡螺母，才能使天平平衡。
(2)他按甲、乙、丙的顺序进行实验。根据图中数据可知：杯中牛奶的质量为g；牛奶密度为 kg/m3。
(3)为了更加准确地测量牛奶的密度，你认为图中合理的实验顺序为，这样调整的好处是________________________________________________________________________。
【解析】(1)指针偏左，说明左侧质量大，因此，应将平衡螺母向右移动；
(2)读题图可知，图甲中空杯的质量为20 g＋10 g＝30 g，图乙中牛奶与杯的总质量为100 g＋50 g＋2.4 g＝152.4 g，
杯中牛奶的质量m＝152.4 g－30 g＝122.4 g。牛奶的密度ρ＝mV＝122.4 g100 cm3＝1.224 g/cm3＝1.224×103 kg/m3；
(3)分析可知，由乙到丙的过程中，烧杯中会不可避免地残留一定量的牛奶，因此，合理的实验顺序应为乙、丙、甲，这样调整的好处是可以减小牛奶由于附着在烧杯壁上而产生的误差。
【答案】(1)右
(2)122.4　1.224×103
(3)乙、丙、甲　可以减小牛奶由于附着在烧杯壁上而产生的误差
四、尝试练习，掌握新知
《探究在线•高效课堂》相关作业部分。
五、课堂小结，梳理新知
本节课我们认识了量筒，会用量筒测液体体积和测小块不规则固体的体积，进一步熟悉天平的调节和使用，能较熟练地用天平、量筒测算出固体和液体的密度。
六、深化练习，巩固新知
《探究在线•高效课堂》相关作业部分。