第3节 测量物质的密度（教案）

第六章 质量与密度
第3节 测量物质的密度
1课时 新授课
【教学目标】
知识与技能
（1）通过实验进一步巩固物质密度的概念；
（2）尝试用密度知识解决简单的问题。能解释生活中一些与密度有关的物理现象；
（3）学会量筒的使用方法。一是用量筒测量液体体积的方法；二是用量筒测量不规则形状物体体积的方法。
过程与方法
通过探究活动学会测量液体和固体的密度。学会利用物理公式间接地测定一个物理量的科学方法。
情感、态度与价值观
（1）在测量固体和液体密度的过程中，有操作欲望，熟练地使用天平、量筒测算物质密度；
（2）认真按规则做好实验，培养实事求是的科学态度。
【教学重点】
学习用天平和量筒测固体和液体的密度
【教学难点】
从实验原理、仪器使用、实验步骤安排、记录数据到根据数据得出结果对学生进行全面实验能力的训练。
【教学准备】或【实验准备】
教师用：天平、量筒、水、盐水、石块、细线、烧杯；
学生用：天平200g 20个、量筒100ml 20个、水、盐水、石块等。
【教学过程】
主 要 教 学 过 程
教学内容
教师活动
学生活动
一、创设问题情景，提出探究问题
1、欣赏图片：菊花石块形成于距今约2.8亿年前，其成份为天青石与栖霞岩，内含丰富的硒、锶、铋等多种微元素，对人体有强身健体，抗癌益寿作用。现在我们想知道这块石头的密度，该怎么做呢？

2、实验演示：把鸡蛋放入清水中会下沉，向水中加盐后，发现鸡蛋会漂浮在盐水面，这里有什么奥秘呢？那我们就来亲自测量一下盐水的密度吧！
学生欣赏图片，激学习兴趣。
学生观察实验，激发探究欲望。
二、实验探究，解决问题
实验原理：

量筒的使用：
测量不规则固体的体积
测量盐水的密度
测量小石块的密度
温故知新：
1、天平的构造和使用方法，如何使用天平测量液体和固体的质量。
2、密度的概念、单位以及单位符号、单位间换算关系。
3、密度公式和公式中各字母代表的物理量，密度的物理意义。
（设计意图：通过这些内容的复习，可以给新课做一个很好的铺垫，让新课的进行更顺畅，学生学习起来也会轻松些，因为本节内容，主要就是对这些内容的强化和应用。）
讨论分析并归纳得出，测量物质密度的原理：根据密度公式可知，要测量物质的密度，只需要测出它对应的质量和体积，在计算就可以得出这种物质的密度。这种通过测量其它物理量而计算得出所需量的方法，叫做间接测量法。
学前储备：
一、体积的测量
1、教师出示一个圆柱形铁块，要测量铁块的密度，需要测量哪些量，分别用什么仪器测量，记录那些量？
2、教师出示形状不规则的塑料块和小石块，像这类不规则的固体，我们怎样测量它们体积呢？
3、出示一杯盐水，又该怎么样测量他们的体积。
提示：形状不规则的物体，需要使用量筒来测量其体积。
二、量筒的认识和使用
教师出示量筒，让学生观察，并让学生阅读教材117页上的“想想做做”，回答想想议议中提出的问题。
总结量筒的使用方法：
（1）会选：任何一只量筒都有一定的测量范围，即量程，要能根据被测量的量选择量程合适的量筒。
（2）会放：使用量筒测量时，量筒要平稳地放置于水平桌面上。
（3）会读：读取量筒的数据时，若液面是凹形面，视线应以凹形底部相平；若液面是凸形面，视线应以凸形顶部相平；既不能俯视也不能仰视。

三、用量筒测量不规则固体的体积
引导学生思考：认识了量筒后，那么怎么用量筒测量固体的体积呢？
操作后总结：
（1）在量筒中加入适量的水，读出量筒的示数为V1；
（2）将待测固体用细线拴好，浸没在水中，读出量筒的示数为V2；
（3）待测固体体积为V=V2-V1；
思维拓展：那么对于密度小于水的物体，物体不能自动沉入水底，该如何测量它们的体积呢？
操作后总结：
（1）在量筒中加入适量的水，用细线一端拴住待测物体，另一端拴住一个铁块，手拿细线吊着铁块，将铁块浸没在水中，读出量筒的示数V1；
（2）手放开，让待测物体也浸没在水中，读出量筒的示数为V2；
（3）待测固体体积为V=V2-V1。

教师引导思考：这种测量不规则固体体积的方法叫做沉坠法，也可用压入法，用细铁丝将塑料块压入水中来测量体积。
能力提升：如果要测量的不规则物体的体积过大或无法浸入现有量筒之内，你有什么办法测量出它的体积？
实验探究：
一、测量盐水的密度
1、明确实验目的；
2、检查实验器材是否齐全；
3、分组设计实验步骤，并设计出实验数据记录的表格；
教师在巡视时，选取几种典型的实验方案，将它们的实验步骤和实验数据用实物展台展示，进行讲解评价：
方案一：
（1）用天平测量出空烧杯的质量为m1；
（2）在烧杯中加入适量盐水，用天平测量出烧杯和盐水的总质量为m2；
（3）将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，读出量筒的示数为V；
（4）待测盐水密度为
空烧杯
质量
m1/g
烧杯、盐
水总质量
m2/g
盐水
质量
m/g
盐水
体积
V/cm3
盐水
密度
ρ/(g/cm3)
方案二：
（1）用天平测量出空烧杯的质量为m1；
（2）在量筒中加入适量的盐水，读出量筒的示数为V；
（3）将量筒中的盐水全部倒入烧杯中，用天平测量出烧杯和盐水的总质量为m2；
（4）待测盐水密度为
空烧杯
质量
m1/g
烧杯、盐
水总质量
m2/g
盐水
质量
m/g
盐水
体积
V/cm3
盐水
密度
ρ/(g/cm3)
方案三：
（1）在烧杯中加入适量盐水，用天平测出盐水和烧杯的总质量为m1；
（2）将烧杯中的部分盐水倒入到量筒中，读出量筒的示数为V；
（3）用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量为m2；
（4）待测盐水的密度为
盐水和烧杯
的总质量
m1/g
盐水
体积
V/cm3
剩余盐水和
烧杯总质量
m2/g
盐水
质量
m/g
盐水
密度
ρ/(g/cm3)
学生讨论这几中方案的优缺点，教师引导总结：
（1）方案一:“将烧杯中的盐水全部倒入量筒中时”，由于倒不尽，有部分盐水残留在烧杯内，会使测得的盐水体积偏小，最终计算出来的密度偏大。
（2）方案二:“将量筒中的盐水全部倒入烧杯中时”，由于倒不尽，有部分盐水残留在量筒内，会使测得的盐水质量偏小，最终计算出来的密度偏小。
（3）因此相比较而言，方案三是测量液体密度最可取的方法，这种测量液体密度的方法叫做剩余法。
4、分组实验，并把数据记录到表格中；
5、小组间讨论交流实验结果，总结经验。
二、测量小石块的密度
1、从测量盐水密度得到启发，设计测量小石块密度的方案。
方案一：
（1）在量筒中装入适量的水，读出水的体积V1；
（2）把用细线吊着的小石块浸入到量筒的水中,读出水的体积V2；
（3）用天平测量出小石块的质量m；
（4）利用公式计算ρ= m/ (V2－ V1)
量筒中水
的体积
V1/ cm3
量筒中水和
石块总体积
V2/ cm3
石块
体积
V/ cm3
石块
质量
m/g
石块
密度
ρ（g/cm3）
方案二：
（1）用天平测量出小石块的质量m；
（2)在量筒中装入适量的水，读出水的体积V1；
（3）把用细线吊着的小石块浸入到量筒的水中,读出水的体积V2；
（4）利用公式计算ρ= m/ (V2－ V1)
石块
质量
m/g
量筒中水
的体积
V1/ cm3
放入石块后量
筒中水体积
V2/ cm3
石块
体积
V/ cm3
石块
密度
ρ（g/cm3）
教师在巡视时，选取几种典型的实验方案，将它们的实验步骤和实验数据用实物展台展示，进行讲解评价：
方案一：先测量小石块的体积再测量小石块的质量，石块的质量偏大，密度偏大；
方案二：测量方法较为准确。
2、学生分组实验，测量小石块的密度，并把数据记录到表格中；
3、小组间讨论交流实验结果，总结经验。
思维拓展：
现有一个不规则软木塞（吸水）测出它的密度，应该怎样设计实验？方案一：
（1）用天平测出软木塞的质量为m；
（2）向量筒内加入一定量的水，记录量筒示数V1；
（3）把软木塞吸足水后，放入量筒中，记录量筒示数V2；
（4）木块的体积：V=V2-V1 ；（5）利用公式ρ= m/ (V2－ V1)计算木块的密度
复习巩固所学知识
组织学生讨论测量物质密度的原理。
学生总结：形状规则的固体，需要用天平测量他们的质量，用刻度尺并借助三角板测出他们的体积，根据公式计算出密度。
学生思考讨论并回答。
阅读教材，回答问题：
（1）这个量筒是以什么为单位标度的？
（2）量筒的最大测量值是多少，量筒的分度值是多少？
（3)图示的量筒使用方法，哪种做法正确，哪种错误，错在哪里？
量筒上的单位是以mL进行标度的；量筒的最大测量值即量筒的量程：0—100mL、分度值为1 mL。
俯视：偏大
仰视：偏小
学生动手操作，教师指导，测量小石块的体积
学生动手操作，教师指导测量塑料块的体积。
压入法测体积：
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。
可采用“溢杯法”。即，将物体浸入盛满水的容器内，同时将溢出的水接到量筒中，读取的数值便是该物体的体积。
明确实验目的；
检查实验器材是否齐全；
分组设计实验步骤，并设计出实验数据记录的表格。
各小组间交流所设计的实验方案，分析各个方案中造成误差的原因，根据交流结果对自己设计的实验方案进行适当调整。
各小组分组实验，并把数据记录到表格中
提醒学生注意安全不要损坏实验器材
分组设计测量小石块密度的方案
各小组间交流所设计的实验方案，分析各个方案中造成误差的原因，根据交流结果对自己设计的实验方案进行适当调整。
各小组分组实验，并把数据记录到表格中
提醒学生注意安全不要损坏实验器材
学生讨论交流实验的方案
方案二：沙子代替水（1）把一定量沙子放在量筒中，记录量筒示数V1；
（2）把沙子倒干净，放入另一容器中；
（3）在量筒中放入待测物体，将另一容器的沙子倒入量筒中，使木块浸没在沙子中，记录量筒示数V2；
（4）木块的体积：V=V2-V1 ；
(5)利用公式ρ= m/ (V2－ V1)计算木块的密度
回归生活
1、了解生活中常见的密度计

2、向清水中加盐可以使鸡蛋上浮，所以农民在选种时常常用盐水。
拓展学生实验，了解生活中常见的密度计
回扣课题引入
三、课堂小结及检测
本节课你有哪些收获？还有哪些疑惑?
知识梳理
课堂检测(见附件1)
四、反馈练习
巩固所学知识
见附件2
五、布置作业
出示思考题题目 见附件3
课后完成
【板书设计】
第三节 测量物质的密度
一、实验原理：
二、实验器材：
三、量筒的使用：会选、会放、会读
四、测量盐水的密度
盐水和烧杯的总质量m1/g
盐水
体积
V/cm3
剩余盐水和烧杯总质量m2/g
盐水
质量
m/g
盐水
密度
ρ/(g/cm3)
五、测量小石块的密度
石块
质量
m/g
量筒中水
的体积
V1/ cm3
放入石块后量
筒中水体积
V2/ cm3
石块
体积
V/ cm3
石块
密度
ρ（g/cm3）
【教学反思】
一、教案的“亮点”
1、学法以自主探究为主，学生在实验探究过程中运用了讨论法、自主合作交流探讨法。在课堂上着力开发学生的三个空间
（1）学生的活动空间。实验器材充足，学生可以根据本组情况完成多个实验，使不同程度的学生都有足够的活动空间。
（2）学生的思维空间。将实验改为开放性设计实验，让学生有了更广阔的思维空间，将自主探究变得更有实际意义。
（3）学生的表现空间。通过把自己的想法、结果展示给大家，学习交流与合作，体验成功的愉悦。
2、教法突出以学为本，因学论教。在教学过程中创设情景，引导启发，评价方案，分析讨论，指导实验，归纳结论。
教学重视三性：生活性、主体性、实践性。即联系生活实际，从生活需要引出测量的实质，创设教学情境，充分开发学生的生活经验，体现生活性；从多种器材中选择器材设计实验，体现主体性。利用学生身边的物品为材料探究密度测量的方法，激发学生的兴趣，体现实践性。
二、教学中出现的问题
时间有限，不能让学生体验每一种测密度的方法；如果时间允许，让学生体验每一种测密度的方法，把测量结果进行比较，再从误差大小、操作难易等方面进行评估会更有说服力。
附件1
1. 同学们在实验室内测某种小矿石的密度，选用的器材为天平，量筒，小矿石，细线，烧杯和水．
（1）在调节天平横梁平衡时，发现指针位置如图所示，此时应将右端的平衡螺母向　 　调（选填“左”或“右”）。
（2）用调节好的天平称小矿石的质量，放在右盘中的砝码和游码的位置如图所示；量筒量出小矿石的体积如图所示，由此可知，小矿石的质量为　 　g，矿石的体积为　 　cm3，则小矿石的密度ρ=　 　kg/m3。
2. 测量大米密度时，小华发现米粒间有空隙，若把空隙的体积也算作大米的体积将使密度的测量结果偏 。于是，她用一个饮料瓶装满水，拧上盖子，用天平测出总质量为143g．又测出48g大米，放入瓶中，擦干溢出的水，再测这时的总质量。天平平衡时，右盘中的砝码和游码位置如上右图所示，则总质量为 g。由此可以算出这种大米的密度为 kg/m3．
附件3
1.小明用天平、量筒和水（ρ水=1.0g/cm3）等器材测干燥软木塞（具有吸水性）的密度时，进行了下列操作：①用调好的天平测出软木塞的质量m1；②将适量的水倒入量筒中，读出水面对应的示数V1；③用细铁丝将软木塞浸没再装有水的量筒中，过段时间后，读出水面对应的示数V2；④将软木塞从量筒中取出，直接用调好的天平测出其质量m2。
(1) 指出小明操作中的不规范之处： 。
(2) 下表是小明实验中没有填写完整的数据记录表格。请根据图中天平和量筒的读数将表格中的数据填写完整。
物理量
m1/g
V1/cm3
V2/cm3
m2/g
干燥软木塞的密度ρ/g?cm-3
测量值
6
370
(3) 对具有吸水性物质的体积测量提出一种改进方法。
2. 小敏用天平、小瓶子和足量的水测量酱油密度。
(1) 调节天平横梁平衡时，发现指针位置如图甲所示，应将平衡螺母A向 调（选填“左”或“右”）；
（2）指出图乙中存在的错误操作： ；
（3）请帮助他把实验步骤补充完整：a. 测出空瓶子的质量，记为m0 ；
b. 测出小瓶装满水后的总质量，记为m1 ；
c. 测出___________________ ，记为m2 ；
d. 酱油密度的表达式ρ酱油 = 。
3.小军利用天平、水和烧杯来测量一不规则小石块的密度，请将他的实验步骤补充完整。
（1）把托盘天平放在水平台面上，将标尺上的游码移到零刻度处，调节天平的 使天平平衡。
（2）用天平测量小石块的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码如下左图所示，则小石块的质量为 g。
（3）如下右图所示
a.往烧杯中加入适量的水，把小石块浸没，在水面到达的位置上作标记；
b.取出小石块，测得烧杯和水的总质量为153g；
c.往烧杯中加水，直到标记处，再测出烧杯和水的总质量为183g；
d.计算出小石块的体积为 cm3。
（4）用密度公式计算出小石块的密度为 g/cm3。