人教版物理八年级上册 第6章第3节 测量物质的密度教案

第3节　测量物质的密度
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.会使用量筒测量固体和液体的体积。
2.通过利用天平和量筒测量固体和液体的密度,体会等量代换的方法。
3.在测量固体和液体密度的过程中,规范实验操作步骤,培养严谨的科学态度。
重点:会根据实验原理设计并选择最佳实验方案测量液体和固体的密度。
难点:实验方案的选择及误差分析。
【新课导入】
问题导入
　通过上一节的学习,我们知道密度是物质的一种性质。在实际应用中有重要的意义。一个物体应该如何测量它的密度 今天我们就来探讨物质密度的测量。
【课堂探究】
探究点一　量筒的使用
　问题1:我们知道对于规则的几何固体,我们可以通过测量及计算,算出它们的体积,那怎样测量液体的体积
提示:可以直接使用液体的测量工具——量筒来测量。
出示量筒,观察量筒的标度,最大测量值、分度值。
问题2:量筒怎样使用
(1)会选:在测量前应认清量筒的标度单位、量程和分度值,根据被测物体的体积和测量精度的要求选择合适的量筒。
(2)会放:使用量筒测量体积时,应将量筒放在水平台面上。
(3)会读:读数时,视线要与量筒内液体的液面相平,量筒内的液面大多是凹液面(如水、煤油的液面),但也有液面是凸液面(如水银的液面),在读数时,视线应和量筒内液体凹液面的底部(或凸液面的顶部)相平。
(4)会记:记录的结果由数字和单位组成。
学生实验1:利用量筒从烧杯中取出20 mL水。
操作:将量筒放在水平桌面上,加水到接近20 mL刻度线,用胶头滴管滴水至液面达到20 mL刻度线。
问题3:固体的体积应怎样测量呢
提示:固体分为形状规则和形状不规则的固体。形状规则的固体体积可以通过先用刻度尺测量物体的棱长、直径等,再利用公式计算出固体的体积;形状不规则且不溶于水的固体体积可用排水法测量。
学生实验2:用排水法测不规则(不溶于水)的固体体积
①在量筒中加入适量(能够浸没物体,同时不超过最大测量值)的水,记录量筒读数V1;
②将物块放入量筒中,液面稳定后记录量筒读数V2。
则物块的体积V=V2-V1。
教师在实验中指导学生正确读数,并作好相应的记录。
探究点二　测量液体密度
　学生实验:测量盐水密度
实验原理:ρ=
实验器材:天平、量筒、盐水、烧杯。
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)盐水密度计算公式ρ==。
将数据填写到自己设计的表格中,计算出结果。
烧杯和盐水的质量m1/ g 烧杯和剩余盐水的质量m2/ g 量筒中盐水的质量m=(m1-m2)/ g 量筒中盐水的体积V/cm3 盐水的密度ρ/(g·cm-3)
误差分析
若先测出空烧杯的质量m1,再测出液体和烧杯的总质量m2,然后将烧杯中的液体全部倒入量筒中,测出体积V,会出现将烧杯中的液体倒入量筒内时,总有部分液体附着在烧杯内壁上无法倒出,使测出的液体的体积偏小,从而使计算出的液体的密度偏大。
探究点三　测量固体密度
　学生实验:测量小石块的密度
实验原理:ρ=
实验器材:天平、量筒、水、烧杯。
测量步骤
(1)用天平测出小石块的质量m。
(2)在量筒中倒入适量水,并用量筒测出水的体积V1。
(3)用细线将小石块系好,慢慢放入量筒中,测出水和石块的总体积V2。
(4)小石块密度计算公式ρ==。
将数据填写到自己设计的表格中,并计算出结果。
小石块的质量m/g 小石块放入前,水的体积V1/cm3 小石块和水的总体积V2/cm3 小石块的体积V=(V2-V1)/ cm3 小石块的密度ρ/(g·cm-3)
误差分析
(1)细线体积对结果的影响:实验中测量出的总体积V2不仅包含固体和水的体积,还包含浸在水中的细线的体积,所以测量的体积会略微偏大,计算出的密度会略偏小。
(2)若实验中先用排水法测量小石块的体积,再将小石块放在天平上测量其质量,则因为小石块上带有水,会使质量的测量结果偏大,致使计算出的密度值偏大。
【课堂小结】
第3节　测量物质的密度
一、量筒的使用方法
1.量筒的用途:量筒可以直接测量液体的体积,也可以间接测量固体的体积。
2.量筒上的单位标注:毫升,符号:mL,1 mL=1 cm3。
二、测量液体和固体的密度
1.实验原理:ρ=。
2.实验方法:用天平测出质量m,用量筒测出体积V,用公式ρ=计算出密度。
3.测量盐水密度
4.测量石块密度
1.实验室有如下四种规格的量筒,应用密度知识要一次较准确地量出100 g酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m3),可以选用的量筒是(C)
A.测量范围为0~100 mL、分度值为1 mL的量筒
B.测量范围为0~200 mL、分度值为10 mL的量筒
C.测量范围为0~200 mL、分度值为5 mL的量筒
D.测量范围为0~500 mL、分度值为10 mL的量筒
2.三位同学在用量筒测液体的体积时,读数情况如图所示,其中　乙　同学读数正确,量筒中液体的体积为　60　cm3。
3.小明用天平、烧杯和量筒测牛奶的密度。如图所示从左向右表示了他主要的操作过程。调节天平平衡时,指针偏左,应将平衡螺母向　右　移动,测出牛奶的密度为　1.224×103　kg/m3,测出的密度比牛奶的实际密度偏　大　。
4.小元同学在完成“测量某小合金块密度”的实验中,进行了如下实验操作:
A.把天平放在水平桌面上,把游码移动到标尺左端的零刻度线处,调节横梁上的平衡螺母,使横梁平衡,指针指向分度盘中央。
B.在量筒中倒入适量的水,记下水的体积;将小合金块用细线系好后,慢慢地浸没在水中,记下小合金块和水的总体积。
C.将小合金块放在天平的左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码,直至横梁恢复平衡。
(1)该实验的原理是　ρ=　。
(2)为了减小实验误差,最佳的实验操作顺序是　A,C,B　(填写字母)。
(3)正确操作后读取数值,如图(甲)、(乙)所示。小合金块的质量为　32　g,小合金块的体积为　10　cm3,由此可得出小合金块的密度为　3.2　g/cm3。
5.小华同学为了测量家中茶油的密度,课后在老师的指导下进行如下实验:
(1)把天平放在水平台上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针静止时如图(甲)所示,此时应将平衡螺母向　右　(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡。
(2)取适量茶油倒入烧杯,用天平测量烧杯和茶油的总质量,当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图(乙)所示。然后将烧杯中部分茶油倒入量筒中,再次测出烧杯和剩余茶油的总质量为27 g,则量筒中茶油的质量是　36　g。
(3)量筒中茶油的体积如图(丙)所示,请你计算出茶油的密度是　0.9×103　kg/m3。
本节课教学的难点是分析所测物质的密度偏大(或偏小)的原因并及时更正,有个别小组测得的盐水和小石块的密度偏大或偏小,但由于时间所限,只能由我简单讲解原因了,学生没有用实验验证,似懂非懂。在课堂中,组与组之间无法进行对比,没有交流,不能有效地激发学生的积极性和主动性。
　　
　　爱迪生由于没有大学文凭,他与毕业于美国普林斯顿大学的高材生阿普顿一起工作时经常受到阿普顿的轻视。有一次,爱迪生拿了个梨形灯泡,请阿普顿测算一下灯泡的容积。于是,阿普顿便拿起灯泡开始测算,他先测量灯泡的直径和高度,然后进行计算。但是,由于灯泡的形状很不规则,有像球形的地方,又有不像球形而像圆柱体之处,可是那里又不完全像圆柱体,测算起来十分繁琐而复杂。此时,只见阿普顿桌子上摆满他画的草图和多张白纸上写着密密麻麻的数据和计算公式,其结果还是没有算出来。阿普顿忙活了好一阵子,急得满头大汗,话也说不出来……
　　爱迪生做完了自己的工作后,走到阿普顿跟前一看,观察和沉思了一会后,笑着说:“阿普顿,你是否可以换用另一种方法计算呢 ”接着,爱迪生取来一杯水,给阿普顿刚才反复测算的玻璃灯泡里注满水,然后再把水倒入量筒,几秒钟就测量出水的容积,当然也就是玻璃灯泡的容积了。这时,阿普顿脸羞得通红,呆呆地站在那里,过了一会儿,他不好意思地说:“爱迪生,对不起,过去都是我的不对,以后还得多向您学习。”