第六章 质量与密度
第3节 测量物质的密度(第一课时)
【学习目标】
1.深入理解密度的概念,认识量筒,会使用量筒测物体体积.
2.通过探究活动学会测量液体和固体的密度. (重点)(俏面书生)
一、知识滚动
1.如图6.3.1-1所示,盒装纯牛奶的体积是 cm3,若该牛奶的密度是1.2×103 kg/m3,则牛奶的质量为 g,喝掉一半后,牛奶的密度将 (填“变大”“变小”或“不变”).
图6.3.1- 1
2.由于密度ρ、质量m和体积V的关系式为ρ=,所以( )
A.对于不同的物质,m越大,ρ越大
B.对于同种物质,ρ与V成反比
C.对于同种物质,ρ与m成正比
D.ρ是物质的特性,与m、V无关
3. 有四个容量均为200 mL的瓶子,分别装满酱油、纯水、植物油和酒精,那么装的质量最多的是(ρ酱油>ρ纯水>ρ植物油>ρ酒精)( )
A.纯水 B.酱油 C.酒精 D.植物油
4.有一捆粗细均匀的铜线,其横截面积是2.5 mm2,质量为89 kg,已知铜的密度为8.9×103 kg/m3,则这捆铜线的长度为( )
A.4 m B.40 m C.400 m D.4 000 m
二、新课导入
小明想快速判断家中红酒和醋的密度哪种更大一些?需要哪些仪器呢?本节让我们来具体探究一下。
三、课堂导学
知识点一:量筒的使用
阅读课本第117页内容,观察桌面的量筒后完成下列问题:
1.使用量筒前,先观察量筒的________和________.读数时,视线应与量筒中的液面最低处________.若俯视,则读数偏________,若仰视,则读数___________.在使用量筒测量水的体积时,读数情况如图6.3.1-2所示,则正确读数方法应如________(填“甲”“乙”或“丙”),
水的体积为________mL
图6.3.1- 2
2.体积的单位换算:1m3= dm3= cm3;1L=1dm3;1ml=1cm3;
8×103ml= cm3= m3; 30L= dm3= m3
例1.小明用“排水法”测石块体积时,读数情况如图6.3.1-3所示,则石块的体积是 cm3.
图6.3.1- 3
.变式训练1.向量筒中倒进一些水,读出这些水的体积是V0,将矿石浸没在量筒中,测出矿石和水的总体积V,则矿石的体积为 (不考虑矿石吸水).
知识点二:测量液体和固体的密度
阅读课本第118页,完成下面问题:
测量一种物质的密度,由公式ρ=可知,一般需要测量它的 和 .,所以测量密度的实验原理是ρ=.
学生实验1:测量固体的密度
学生分组实验,用天平和量筒如何测小石块的密度:
(1)小组讨论所需实验器材: 、砝码、 、水、细线、小石块;
(2) 小组讨论利用实验器材设计步骤(选择误差最小的方法):
①用天平称出石块的质量为m;
②向量筒内倒入适量的水,记录水的体积为V1;
③将石块用细线系住全部浸没在水中,记录水和石块的总体积为V2;
④石块的密度ρ=
(3)将测量数据填入自己设计的表格中,然后计算结果:
石块的质量m/g 量筒中水的体积为V1/cm3 水和石块的总体积V2/cm3 石块的体积V/cm3 石块的密度ρg/cm3
实验拓展思考:
1.如果石块吸水,则V2的测量值偏 ,使石块密度的测量值比真实值偏 .
2.蜡块不能沉入水中,能用天平和量筒测出蜡块的密度吗 想想有什么好办法
学生实验2:测量液体的密度
学生分组实验,用天平和量筒如何测盐水的密度:
(1)小组讨论实验器材: (含砝码)、 、烧杯、盐水.
(2)设计步骤(选择误差最小的方法):
①将盐水倒进烧杯,用天平测出装有盐水的烧杯总质量m1;
②将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,读出盐水的体积V;
③用天平测出装有剩余盐水的烧杯总质量m2;
④计算出盐水的密度表达式是ρ= .
(3) 将测量数据填入自己设计的表格中,然后计算结果:
烧杯和盐水的总质量m1(g) 烧杯和剩余盐水的质量m2(g) 量筒中盐水的体积V(cm3) 量筒中盐水的质量m(g) 盐水密度ρ(kg/m3)
对实验过程进行了评估:
为什么要先测量液体和烧杯的总质量,再将其中的部分液体倒入量筒,测量剩余液体和烧杯的总质量?某小组方案如下:
①用天平测出空烧杯的质量m1;
②将盐水倒进烧杯,用天平测出装有盐水的烧杯总质量m2;
③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,读出盐水的体积V;
④计算出盐水的密度
在操作过程中,发现有一点儿盐水沾在烧杯内壁上产生实验误差,请你回答:
(1)这里所指的“测量误差”是在上述步骤的第 步骤产生的,导致了盐水体积读数
(填“偏大”或“偏小”),从而使得盐水密度的计算结果 (填“偏大”或“偏小”).
(2)为了减小实验的误差,必须从质量和体积两方面的测量进行控制,在不增加实验器材的条件下,只须改变步骤顺序为 ,使实验结果的误差达到最小.
四、课堂提升
1.(回归课本)为确定某种金属块的密度,首先用天平测量金属块的质量。当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图6.3.1-4甲所示,则全属块的质量m为 g.然后,用量筒测量金属块的体积。将水倒入量简,液面达到的位置如图乙所示,再把金属块完全浸没在量筒的水中,水面升高,如图丙所示,则该金属块的体积V为 cm3。根据测量结果可知该金属块的密度为__________g/cm3。相当于____________kg/m3。
图6.3.1- 4
2. (回归课本)建筑工地需用沙石400m3,若用载重4t的卡车运送,需运多少车?沙石的密度ρ=1.6×103kg/m3
第3节 测量物质的密度(第一课时)
一、知识滚动
1. 250 300 不变 2.D 3.B 4.D
三、课堂导学
知识点一:量筒的使用
1. 量程 分度值 相平 大 小 乙 42
2. 103 106 8×103 8×10-3 30 0.03 例1.10 变式训练1. V- V0
知识点二:测量液体和固体的密度
质量 体积
学生实验1:测量固体的密度
(1) 天平 量筒 (2) ④ 实验拓展思考:1. 小 大 2. 不能沉入水中的物体如木块或蜡块等,可用针压法或沉锤法.
学生实验2:测量液体的密度
(1)天平 量筒 (2) ④ 评估:(1)③偏小 偏大 (2)②③①④
四、课堂提升
1. 39.0 5 7.8 7.8×103
2. 解:V=400m3 m1=4t ρ=1.6×103kg/m3
m=ρV=1.8×103kg/m3×400m3=640×103kg=640t
答: (1)汽油的密度是0.8×103kg/m3.(2)汽油的质量是40×103kg
方法归纳:使用量筒应注意以下几点:
(1)明确量筒是以毫升(mL)为单位的,1mL=1cm3
(2)使用前应观察所用量筒的量程和分度值,选择合适的量筒。分度值越小,越精确。
(3)测量时,量筒一定要放在水平台上;读数时,视线要与液面相平(图6.3.1-2乙)。若俯视,读数会偏大(图6.3.1-1甲);若仰视,读数会偏小(图6.3.1-2丙).
(4)用“排水法”测物体体积时,量筒中液面呈凹形,读数时要以凹形的底部(若是水银则为凸形顶部)为准,且视线要与液面相平,与刻度线垂直.
方法归纳:
1.往量筒中倒入适量的水,其中“适量”的确切含义是石块能浸没在水中,否则无法读出石块和水的总体积,并且石块浸没在水中时水和石块的总体积不能超过的量程.
2.误差分析:若先测体积,再测质量。由于小石块沾有水,使质量偏大,测量密度偏大。如果石块吸水,则V2的测量值偏小,石块密度的测量值比真实值大. 先让物体吸足够的水(前提是吸水后物体自身体积不发生变化)再采取“排水法”测体积.
3.对于不能沉入水中的物体如木块或蜡块等,可用细铁丝将它压入水中(或用重物将它绑在一起浸没在水中)再读数,这种做法叫针压法或沉锤法.
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方法归纳:
测量液体的密度实验中,①要先测量液体和烧杯的总质量,②再将其中的部分液体倒入量筒,③测量剩余液体和烧杯的总质量,以减小实验误差。
误差分析:若先测液体体积,再倒入空烧杯中测质量。由于量筒内壁沾水,不能将液体全部倒入烧杯,使质量偏小,测量密度偏小。