课件20张PPT。第六章 质量和密度 第3节 测量物质的密度 故事引入：前几天，邻居王大妈在路边捡了一条金灿灿的项链，她不知道这项链是不是金的，想让老师帮她鉴定一下。同学们，怎样鉴定这条项链是不是金的？你能不能帮老师想一个办法？金的密度与其他物质不同，可以测量项链的密度，看它是否与金的密度相等。 导入新课1．实验原理2．测量仪器：天平、量筒怎样测量物质的密度？导入新课2．量筒上的标度
单位： 毫升 mL (ml)
1 mL = 1 cm3
最大测量值：100 mL
分度值： 1 mL1．量筒是测量液体体积的仪器。量筒的使用3．量筒的读数方法
量筒的使用石块的体积石块放入前水的体积石块和水的总体积用量筒测量测量不规则形状固体的体积测量顺序能
不能颠倒？水量多少
才合适？量筒的使用2．实验器材：小石块、天平、砝码、量筒、水、烧杯1．实验原理：测量小石块的密度参照上面的三幅图，请叙述测石块密度的步骤，设计出记录数据的表格，写出密度的表达式。3．实验步骤：可以按照下图的顺序进行实验。能不能先测小石块的体积，然后测量它的质量？测量小石块的密度（1）用调节好的天平测量石块的质量m；
（2）在量筒中倒入适量的水，记录水的体积V0；
（3）用细线拴好石块，浸没在量筒的水中，记录水面到达的刻度V总；
（4）根据公式 计算石块的密度。测量小石块的密度1． 实验讨论：
以下方法测量的是哪部分盐水的质量？这样测量有什么好处？测量盐水的密度2.实验步骤：
（1）调节天平；
（2）在烧杯中倒入适量的待测液体，用天平测烧杯和液体总质量m总；
（3）将烧杯中的液体倒入量筒中一部分，用天平测量烧杯和剩余液体的总质量m余 ；
（4）记录倒入量筒中的一部分液体的体积V；
（5）根据密度公式 计算盐水的密度。测量盐水的密度3. 实验记录表格：测量盐水的密度1．测量木块的密度
讨论：怎样测漂在水面上的木块的体积？用细线把木块与一铁块连在一起沉入水底（助沉法），使用量筒，运用排水法测体积。拓展实验2．在出土文物中有一个如火柴盒大小的印章，四周和上端都有浮雕。考古人员决定测出它的密度，看看它究竟是什么材料 。现在把这个任务交给你，请你选用实验室常用的器材或常见的生活用品做实验。有一点需说明的是，这枚印章放不进常用的量筒。
（1）你需要什么资料以备在实验时参考？
（2）实验室只有常见的量筒，你是否选用？
（3）请简单说明实验方案。拓展实验溢水法：
1．质量可用天平直接测量；
2．体积由于形状不规则且不能直接放入量筒中，所以用溢水杯借助于排水法测量。拓展实验3．给你一架天平、一只小烧杯、适量的水、如何测出牛奶的密度？
要求：
（1）简要写出实验步骤；
（2）根据你测量的物理量，写出计算牛奶密度的公式。等体积法：分别装入相同体积的水和牛奶。 拓展实验1．某同学从一均匀大岩石上砸下一小块岩石，用天平称得质量是27g。放入装有80mL水的量筒中，水面升到90mL，这块岩石的密度是_______kg/m3，这一小块岩石的密度与那一大块岩石的密度_______（选填“相等”或“不相等”）。课堂练习2．一小瓶的质量为78g，装满水时总质量178g，则这个小瓶的容积是_____cm3。一次测量中，先在这个空瓶中装入少许某固体颗粒，称得总质量为132g，再往瓶内注满水，称得总质量为212g，则这种固体物质的密度是______kg/m3，它可能是________。课堂练习3．为了利用天平和量筒测出不能沉入水中的蜡块的密度，某同学进行了以下实验：先用天平称出一蜡块的质量为18g，在量筒中盛水60cm3，再把蜡块和体积为10cm3的铜块捆在一起放入量筒中，当其全部浸没在水中后，量筒中水面所指刻度是90cm3。则此蜡块的密度是（ ） A．1.8×103kg/m3 B．0.9×103kg/m3
C．0.6×103kg/m3 D．0.2×103kg/m3 课堂练习1．量筒的使用方法。2．用量筒测量形状不规则的固体体积。3．用天平和量筒测量小石块的密度。课堂小结4．用天平和量筒测量盐水的密度。《测量物质的密度》同步试题
一、选择题
1．量筒做得细而高，不做成粗而矮的形状，这主要是因为（ ）
A．实验中，细高的量筒便于操作
B．细高的量筒可以做出相对较大的底座，增加稳度
C．细高的量筒与粗矮的相比，相应的刻度间隔较大，便于准确地读数
D．粗矮量筒中的液体较多，筒壁所受压强较大，需用较厚的玻璃，因而不便读数
答案：C
解析：细的量筒横截面积小，对应相同的体积变化，液面高度变化大，读数越准确。
2．（2014·济宁）小梦参加了5月份的实验操作考试。下表中记录的是小梦与其他三位同学测出的小石块的密度（注：经查密度表可知，石块的密度为2.50g/cm3）。下列说法正确的是（ ）
考试
小梦
小满
李明
张杨
小石块的密度
2.45g/cm3
2.52g/cm3
2.56g/cm3
2.60g/cm3
A．四位考生的实验都失败了，因为密度表中石块的密度为2.50g/cm3
B．只有小满的数据可以接受，因为他的数据最接近密度表中的数据
C．只有张扬的数据不可以接受，因为他的数据偏差最大
D．只要实验操作正确，数据真实，上述数据均有效
答案：D
解析：在实验中，只要操作正确，数据便是真实的。几个组数据的不同，是因为在测量过程中存在误差的原因。故ABC选项错误，D选项正确。
3．实验室里有四种规格的量筒，下列每组答案中的前一个数据是量筒的量程，后一个数据是它的分度值，想要尽可能精确地一次量出100g密度为0.8×103kg/m3的酒精，应选用的合适量筒是（ ）
A．500mL、50mL B．100mL、2mL C．250mL、5mL D．400mL、10mL
答案：C
解析：量筒是用来测量体积的仪器，使用时要首先观察它的量程和分度值。试题中知道酒精的质量，根据公式可以求出酒精的体积。因为要一次量取酒精，因此答案B不符合要求。量程为500mL、250mL和400mL的量筒好像都可以使用，但考虑到要尽可能精确的量取，量筒的分度值越小越精确，因此要选用量程为250mL，分度值为5mL的量筒较合适。
4．（2014·衡阳）仅使用以下各组器材中，不能测出长方体金属块密度的是（ ）
A．刻度尺、天平和砝码
B．天平和砝码、量筒、水、细线
C．弹簧测力计、刻度尺、细线
D．刻度尺、水、细线、烧杯
答案：D
解析：根据密度计算公式，要测出长方体金属块的密度，需测出其质量和体积。长方体金属块质量可以用天平测量，或利用弹簧测力计测量长方体金属块的重力，再来计算质量；长方体金属块体积测量方法很多：①因为长方体金属块形状规则，可用刻度尺测出边长，然后计算体积；②用量筒测量长方体金属块体积；③或用同体积的水等效替代的方法，将长方形金属块放入装满水的烧杯中，测量溢出水的质量算出溢出水的体积；④或根据阿基米德原理测量，算出长方体金属块完全浸没时排开液体的体积。
5．（2014·武汉）为了测盐水的密度，某实验小组制定如下的实验计划：①在烧杯中装入适量盐水，测出它们的总质量；②将烧杯中一部分盐水倒入量筒中；③测出量筒中盐水的体积；④测出烧杯和剩余盐水的质量；⑤测出空烧杯的质量；⑥根据实验数据计算盐水的密度。以上实验步骤安排最合理的是（ ）
A．①②③④⑥
B．⑤①②③⑥
C．①②④③⑤⑥
D．⑤①②④③⑥
答案：A
解析：先测空烧杯质量，将液体倒入烧杯测出液体烧杯总质量，再将液体倒入量筒测体积，这种做法因烧杯壁粘液体，测出的体积偏小，算出的密度偏大。因此测盐水等液体密度的实验步骤安排最合理的是：①在烧杯中装入适量盐水，测出它们的总质量；②将烧杯中一部分盐水倒入量筒中；③测出量筒中盐水的体积；④测出烧杯和剩余盐水的质量；⑥根据实验数据计算盐水的密度。
6．在用天平和量筒测量某种食油的密度时，以下操作步骤中，不必要且不合理的是（ ）
A．用天平测出空烧杯的质量
B．取适量的油倒入烧杯中，用天平测出杯和油的总质量
C．将烧杯中的油倒入量筒中，测出倒入量筒中的油的体积
D．用天平测出烧杯和剩余油的总质量
答案：A
解析：我们在设计实验步骤的时候，必须具有可操作性和科学性，并能力求减少实验的误差。因此，本题就应该先测烧杯和油的总质量，再测出倒出油后的杯子质量，这样两者之差就是倒出油的质量，而此时量筒内油的体积也就是倒出的油的体积，有利于减小实验误差，因而用天平测出空烧杯的质量是不必要且不合理的。
7．小明为测量老陈醋的密度，设计了以下实验步骤：①用天平测出空量筒的质量；②向量筒内倒入适量的醋，测出醋的体积；③用天平测出量筒和醋的总质量。对于上述实验步骤所持的观点应该是（ ）
A．所测出的醋的体积一定不准确，不可取
B．能够测出醋的密度并且步骤合理
C．测出的醋的密度偏大，不可取
D．量筒放在天平上容易倾斜，落地摔碎，不宜提倡
答案：D
解析：量筒是测量液体体积的工具，形状细而长，放在天平上在调节的过程中很容易倾斜而摔碎，盛放液体一般用小烧杯或玻璃瓶，依据实际操作中保护器材不受损坏的做法来选择。
8．某班同学收集到一块火山岩标本，他们使用天平、盛水量筒和绳子测火山岩的密度时，出现不规范操作，下面有些操作会造成测量值偏大或偏小，其中造成测量值偏小的步骤是（ ）
A．用绳子扎住这块火山岩，浸没在量筒的水中后测它的体积
B．测量过程中观察量筒读数时，视线均与液面相平
C．测火山岩体积时发现火山岩吸水性很强
D．测完火山岩体积，将其取出立即放在天平的盘中称质量
答案：A
解析：本题所测的石块──火山岩，与平常的石块不同，火山岩质地疏松，吸水性强，在用排水法测它的体积时易造成偏差，这种偏差主要是：（1）对质量测量的偏差。先放入水中测体积后，火山岩吸收了较多的水，再测质量时，火山岩的质量测量值比真实值大。（2）体积测量偏差。当干的火山岩放入水中后吸收了较多水，使得量筒中的水变少，示数增加的值偏少，测量得到的火山岩体积的测量值比真实值小。
二、填空题
9．三位同学在用量筒测液体体积时，读数情况如图1所示，其中________同学读数正确，量筒中液体体积为________mL。
图1
解析：使用量筒读数时，视线要与量筒内水面凹形底部相平，俯视会使读数偏大，仰视会使读数偏小。
答案：乙 60
10．（2014·呼伦贝尔）小红为了测量某种液体的密度，进行了如下实验：
图2
（1）将天平放在水平台面上，将游码移到标尺的零刻线处。横梁静止时，指针指在分度盘中央刻度线的左侧，如图2甲所示。为使横梁在水平位置平衡，应将横梁右端的平衡螺母向_______端移动。
（2）将盛有适量液体的杯子放在调节好的天平左盘内，测出杯子和液体的总质量为128g。然后将杯中液体的一部分倒入量筒中，如图2乙所示，则量筒中液体的体积为_______cm3。
（3）再将盛有剩余液体的杯子放在天平左盘内，改变砝码的个数和游码的位置，使天平横梁再次在水平位置平衡，此时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图2丙所示，则杯子及杯内剩余液体的总质量为_______g。
（4）根据上述实验数据计算液体的密度为______________kg/m3。
答案：（1）右 （2）60 （3）62 （4）1.1×103
解析：（1）从甲图看出，指针指在分度盘的左侧，说明天平的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动。（2）量筒中液体的体积是：V=60mL=60cm3。（3）烧杯和剩余液体的质量：m'=50g+10g+2g=62g，倒入量筒中液体的质量：m=m总-m'=128g-62g=66g。（4）液体的密度：。
11．小明去某古镇旅游时发现，米酒是当地的一种特产。小店卖米酒和卖酱油都用竹筒状的容器来量取，但量取相同质量的米酒时所用的器具比量取酱油的要大一点，如图3所示。请你利用所学的物理知识对这种现象做出解释：_________。
图3
答案：米酒的密度小于酱油的密度，质量相等的米酒的体积就要大于酱油的体积，所以量取相同质量的米酒时所用的器具比量取酱油的要大一点。
解析：试题提供了一种真实的情景，要回答它首先就要判断它涉及哪一部分物理知识。然后在真实情景与物理知识间建立联系，最后运用这部分知识解决问题。可以看出题目中的容器与量筒相似，是测体积的工具。题中又提到“质量”，所以这是有关体积、质量、密度的问题。由于米酒的密度小于酱油的密度，质量相等的米酒的体积就要大于酱油的体积，所以量取相同质量的米酒时所用的器具比量取酱油的要大一点。
三、实验与综合题
12．小华有一枚质量为3.1g的金币，经查阅资料知，制作金币所用材料的类别及密度如表所示：
黄金类别
24K黄金
22K黄金
18K黄金
密度（103kg/m3）
19.26
17.65
15.15
小华准备用量筒测出该金币的体积，计算出其密度，从而鉴别它的黄金类别。实验时，小华选用了一个能放入该金币的量筒，其规格如图4所示。
你认为：通过上述实验，小华能否鉴别该金币的黄金类别？为什么？
图4
答案：不能；黄金体积明显小于所用量筒的分度值（1mL=1cm3），用该量筒无法准确测出金币的体积，因此无法鉴别金币的类别。
解析：分别计算质量为3.1g各种金币的体积如下：
24K黄金：
22K黄金：
18K黄金：
通过上述计算可知，无论金币是表中哪种类别的黄金，其体积均明显小于所用量筒的分度值（1mL=1cm3），用该量筒无法准确测出金币的体积，因此无法鉴别金币的类别。
13．学习了密度的知识后，同学们准备测量食用油的密度。他们选取的实验器材有：食用油、量筒、天平（带砝码）、烧杯。
【设计实验和进行实验】
小新和小杨同学分别设计了一种实验方案，请在方案中的空白处填空：
方案一：（1）用调节好的天平测出空烧杯的质量m1；（2）向烧杯中倒入一些食用油，测出它们的总质量m2，则这些食用油的质量为_________；（3）再将烧杯中的食用油倒入量筒中，测出食用油的体积V；（4）计算出食用油的密度ρ。
方案二：（1）将天平置于水平台后，立即调节平衡螺母，使横梁平衡；（2）用天平测出装有适量食用油的烧杯的总质量m1；（3）将烧杯中的一部分食用油倒入量筒中，记录量筒中食用油的体积V；（4）测出烧杯及剩下食用油的总质量m2；（5）计算出食用油的密度ρ=________________。
【评估与交流】
（1）请分别找出两种方案中的不足之处：
方案一：________________________________________________________。
方案二：________________________________________________________。
（2）你准备选择方案??????????来做实验，为顺利完成该实验，该方案中不足之处应改为：________________________________________________________。
答案：
【设计实验和进行实验】
方案一：（2）m2－m1
方案二：（5）
【评估与交流】
方案一“不足之处”：第（3）步中，烧杯中的食用油倒入量筒时，会有一部分油沾在烧杯上，倒不干净；使测量出的食用油体积偏小；测出的密度数值偏大。
方案二“不足之处”：第（1）步中，调节平衡螺母前，没有将游码移至标尺左端的零刻线处。
准备选择方案一来做实验，该方案中不足之处应改为：第（4）步前加一步，测烧杯及没有倒完的食用油的总质量（或准备选择方案二来做实验，该方案中不足之处应改为：第（1）步中将天平置于水平台后，将游码移至标尺左端的零刻线处，再调节平衡螺母，使横梁平衡）
14．小明用如下实验测定所处环境的空气密度。他用气筒将皮球打足气，用天平称出此时皮球的质量为81.6g。将如图5甲所示的量杯装满水后，倒放在水槽中，用气针和乳胶管将皮球内的空气引入量杯内。用排水集气的方法慢慢排出皮球内的气体，如图5乙所示，同时调整量杯的高度，使量杯内气体达到量杯的最大测量值，且量杯内、外水面相平。此时，用夹子夹紧乳胶管暂停放气。再将量杯装满水后重新集气，如此共进行10次。拔出气针，用天平称出此时皮球和剩余气体的质量，如图5丙所示。请根据实验及图中所示情况，帮助小明完成下面的实验数据表格。
充足空气后皮球的质量/g
皮球和剩余气体的质量/g
排出空气的质量/g
排出空气的总体积/cm3
空气的密度/kg·m-3
81.6
?
?
?
?
答案：80.4 1.2 1000 1.2
解析：同学们在课堂上已经学习过测量固体和液体的密度，如何测量气体的密度，按目前的知识比较困难。但有了正确的思路和方法，情况就改变了。题目中的情景新颖、方法独特，给人启迪，体现了物理学是给人智慧的学科特点，让学生领略了物理学的研究方法。把测定所处环境的空气密度，转换成量杯内气体的密度，体现了转换法；一杯气体的质量太小，不易测量，放出10量杯气体就可以测量了，这里体现了累积法。
15．学习密度知识后，刘明同学用实验测量某品牌酸奶的密度：
（1）如图6所示甲、乙、丙图是他按顺序进行实验的示意图；依据图中的数据填入下表的空格中。
物理量/单位
空杯的质量
m/g
杯和酸奶的质量m/g
酸奶的体积V/mL
酸奶的密度
ρ/kg·m-3
测量值
?
?
?
?
图6
（2）在以上实验中，烧杯内壁会残留部分酸奶而导致实验结果________（选填“偏大”或“偏小”），如何做才能避免由此产生的实验误差？
答案：（1）31.4 83.2 40 1.295×103 偏大
（2）更换实验顺序：乙、甲、丙（或乙、丙、甲）
解析：试题以图片的形式考查了测量液体密度的过程，涉及天平、量筒的读数，密度的计算，实验的评估及减小误差的方法等，综合性较强。解题的关键要看懂试题中测密度的过程：先测空烧杯的质量，再测烧杯和液体的总质量，这样可以计算烧杯内的液体质量。把烧杯内的液体全部倒进量筒，可以测量出液体的体积，利用就可以计算液体的密度。上述过程中由于烧杯壁上不可避免地要沾有液体，使液体不可能全部倒进量筒，使测得的体积变小，因而测得的密度变大。如何做才能避免由此产生的实验误差呢？眼睛别只盯着烧杯内的液体，把目光转向量筒中的液体，测量量筒中的液体密度，思路会豁然开朗。量筒内液体的体积是40mL，量筒内液体的质量是甲、乙两次质量的差。
16．（2013·南通）小明家在装修房子，他想知道大理石密度的大小，就利用托盘天平和量筒对一小块大理石进行测量。
（1）先把天平放在水平桌面上，然后将游码移至标尺的零刻度线处，发现指针指在分度盘中央刻度线的左侧，小明应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使天平平衡。
（2）把小石块放在天平的左盘，当天平再次平衡时，右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图7甲所示，则小时块的质量为______g。
（3）用细线拴好小石块，把它浸没到盛有20mL水的量筒中，水面到达的位置如图7乙所示，则小石块的体积为______cm3，由此可算出大理石的密度为______g/cm3。
（4）大理石放在水中时会吸水，由此判断，用小明的测量方法测得的密度值与它的真实值相比______（选填“偏大”“偏小”或“一样大”），理由是____________。
答案：（1）右 （2）54 （3）20 2.7 （4）偏大 由于大理石吸水，测得的大理石体积偏小，密度偏大
解析：试题主要考查用天平、量筒测密度的实验过程，以及实验误差的分析。（1）指针指在分度盘中央刻度线的左侧，说明天平的横梁左侧低右侧高，所以应将两侧的平衡螺母都向右移动；（2）天平的读数：被测物体的质量=右盘中砝码总质量+游码在标尺上所对的刻度，读出的质量单位一般是“克”。关于游码的读数，一要依照游码左侧所对应的数值读数，二要看清标尺的分度值。（3）物体的体积通过量筒中两次液面的体积差进行计算，单位是“mL”，即cm3，大理石的密度用计算。（4）大理石吸水，会使总体积变小，使测得的大理石体积偏小，再根据密度公式可判断，计算出的密度会偏大。
17．（2013·泉州）德化盛产陶瓷，小李同学想测量一块不规则瓷片的密度。
（1）把天平放在水平桌面上，将游码移到零刻度处，然后调节______使天平平衡。
（2）用调节好的天平测量瓷片的质量，所用砝码的个数和游码的位置如图8所示，则瓷片的质量为______g。
（3）他发现瓷片放不进量筒，改用如图8所示的方法测瓷片的体积：
a．往烧杯中加入适量的水，把瓷片浸没，在水面到达的位置上作标记，然后取出瓷片；
b．先往量筒装入40mL的水，然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中，让水面到达标记处，量筒里剩余水的体积如图9所示，则瓷片的体积为______cm3。
（4）用密度公式计算出瓷片的密度ρ为______g/cm3。
（5）根据以上步骤，你认为小李同学测出的瓷片密度值______（选填“偏大”或“偏小”）。
答案：（1）平衡螺母 （2）32 （3）14 （4）2.29（或2.3） （5）偏小
解析：瓷片放不进量筒，无法像测量小固体的体积那样，用量筒和水测量其体积。试题所述的方法，属于等量代换法的应用。即瓷片的体积等于从量筒里倒进烧杯里的水的体积。读量筒内水的体积时，要注意两点：视线与凹形液面的底部相平，还有量筒的分度值为2 mL。采用上述方法测量瓷片密度时，由于取出瓷片时，不可避免地要带走一些水，会使量筒内的水向烧杯内多倒一些，即测量的瓷片体积偏大，因此测出的瓷片密度偏小。
18．如图10所示，A、B是从一块厚度均匀的薄铁皮上截下来的两块小铁皮，其中A块是正方形，B块形状不规则。给你刻度尺、天平和砝码，你能否测算出B块铁皮的面积？写出测量步骤并推导出面积的表达式。
图10
答案：（1）用刻度尺测出A的边长为a；（2）用天平分别测出A、B的质量为mA、mB。
B的面积：SB=。
解析：由于两块铁皮的厚度相同，故它们的面积与体积成正比，即SA:SB=VA:VB，而它们的材料又相同，则体积又与质量成正比，由此可得SA:SB=mA:mB。所以只要测出mA、mB和SB即可求得B的面积。
