5.3第2课时密度的测量 课件(共36张PPT)2023-2024学年度沪科版物理八年级全一册

(共36张PPT)
第2课时 密度的测量
新课引入
上次课学过密度的概念，同学们知道：每种物质都有自己的密度，不同物质，密度不同。
2.只要测量出王冠的密度，再和金的密度对比一下是不是就可以了？
1.现在你能否通过测量王冠密度的方法，来鉴别王冠是不是纯金制造的吗？
今天我们进行实验，学习测密度的方法。
想一想
1.会利用天平和量筒测量固体和液体的密度
2.能解决在测量过程中遇到的误差问题
重点
学习目标
天平
液体或形状不规则的固体 （固体不具有吸水性）
如何测量小石块或盐水的密度呢？
新知学习
量筒
量杯
①测量长方体的体积：可以利用刻度尺测量长a、宽b、高c，然后计算出体积V=abc。
物理实验室经常用量筒直接测量液体的体积和间接测量固体的体积。
②形状不规则的固体（如石块），又如何知道它的体积？
1. 量筒
①量筒是以什么单位标度的？
②毫升（mL）和立方厘米（cm3）之间是什么换算关系？
③量筒的最大测量值（量程）是多少？
④量筒的分度值是多少？
观察量筒，思考以下问题：
2. 量筒的量程与分度值
毫升（mL）
1mL=1cm3
100mL
1mL
3．读数方法
①读数时，量筒要放在水平台上，视线要与液面相平，如图甲所示。
俯视使
读数偏大
仰视使
读数偏小
视线与
液面相平
②读数时, 若俯视，读数会偏大，如图乙所示。
③读数时, 若仰视，读数会偏小，如图丙所示。
④读数时，视线要与液体凹液面的最底部保持水平。
液体体积
V=57厘米3
√


4. 用量筒测量小石块体积的方法（排水法）
①将适量的水倒入量筒内，读出水的体积V1（图甲）；
②将待测小石块用细线拴住，轻轻地浸没于量筒内的水中；
③读出水面上升后的总体积V2（图乙）；
④计算被测石块的体积：V＝V2－V1
V1
甲
乙
V2
“适量”意思是指：
①水量不能过多，以免放入物体后有水溢出；②水要浸没物体。
5. 使用量筒的注意事项
①被测液体的体积不能超过量程。
②在测量范围内，应选择分度值较小的量筒，目的
是提高精确度，减小测量误差。
③不能用量筒测量高温以及对玻璃有腐蚀性的液体。
实验原理：
实验器材：
小石块、天平、砝码
测量小石块的密度
量筒、水、细线。
③
①
V1
V2
②
m
实验情境图：
0

1

2

3

4

5

g

③
①
V1
V2
②
m
0

1

2

3

4

5

g

怎样排序才能得到最优的实验方案呢？
小石块从水中取出后表面会沾有水，所以应该先测量小石块的质量，再测量小石块的体积。
实验演示视频：
实验记录表格：
小石块的质量
m/g
水的体积
V1/cm3
水和小石块的体积
V2/cm3
小石块的体积
V/cm3
小石块的密度
ρ/(g·cm-3)
V1
V2
V = V2 - V1
m
0

1

2

3

4

5

g

18.8
30
36
小石块的质量
m/g
水的体积
V1/cm3
水和小石块的体积
V2/cm3
小石块的体积
V/cm3
小石块的密度
ρ/(g·cm-3)
18.8
30
36
由实验数据可知：
小石块的体积：
V石 = V2 - V1
= 36cm3 - 30cm3
= 6cm3
小石块的密度：
= 3.13g/cm3
6
3.13
可以用相同的方法测量蜡块的密度吗？
回顾
如何测量漂浮物体的体积？
V蜡=V2-V1
V蜡=V2-V1
V1
V2
针压法
助沉法
V1
V2
若被测固体具有吸水性，你要如何测量吸水性物体体积
先让物体吸足水
用一层塑料薄膜将物体密封
采用填埋法
把被测物放入容量为V的已知容器内，填入沙子并把所有的缝隙填满，再用量筒测出沙子的体积V沙，最后用容器的体积减去沙子的体积求出来被测物的体积：V测=V－V沙
实验原理：
实验器材：
装有盐水的烧杯、
天平、砝码、量筒。
测量盐水的密度
实验情境图：
V
m1
m2
0

1

2

3

4

5

g

0

1

2

3

4

5

g

m1 - m2
V
你们都是怎么设计的？
还有没有其他的方案？
先测质量，后测体积：
m1 - m2
V
先测体积，后测质量：
V
m1
0

1

2

3

4

5

g

m2
0

1

2

3

4

5

g

小结
方案一
方案二
能不能用这两种方法测量酸奶的密度呢？
方案一
方案二
思考
能不能用这两种方法测量酸奶的密度呢？
不能。因为酸奶比较粘稠，将它从一个容器倒入另一个容器时，会有少量酸奶粘在容器内壁上，不能完全倒出。导致下一步的测量量不准确。
盐水实际上也会有残留
如何设计实验方案才能避免酸奶粘在容器内壁上带来的测量差异呢？
思考
V
m2
0

1

2

3

4

5

g

m1
0

1

2

3

4

5

g

“减液法”
m1 - m2
V
倒出的酸奶的质量：
倒出的酸奶的体积：
酸奶的密度：
m1 - m2
V
倒出一部分酸奶
测量剩余酸奶的质量
实验情境图：
测量牛奶的密度
实验演示视频：
实验记录表格：
杯和酸奶的质量m1/g 量筒中酸奶的体积V/cm3 杯和剩余酸奶的质量m2/g 量筒中酸奶的质量m/g 酸奶的密度
ρ/(g·cm-3)
由实验数据可知：
酸奶的质量：
m酸奶 = m1 - m2
= 79.4g - 58.4g
= 21g
酸奶的密度：
= 1.05g/cm3
79.4
20
58.4
21
1.05
科学世界
细微差别中的重大发现
ρ氮=1.2572kg/m3
ρ氮=1.2505kg/m3
空气
获取
瑞利（英国物理学家）
氨
获取
氮
氮
氩
拉姆塞（英国化学家）
为什么两种方法测出的结果不同呢？
板书设计
天平：①调平衡；②“左物右码”再平衡；③示数=砝码+游码数
量筒的使用： 认清量程、分度值；读数时，视线与液面相平
①在烧杯中倒入待测液体，用天平测量烧杯和液体的总质量m1。
②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m2。
③记录倒入量筒中的一部分液体的体积V。
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V1；
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V2；
④石块的密度 ρ＝———
m
V2－V1
测量物质的密度
实验原理：
实验器材
测量液体的密度
④盐水的密度
m1 - m2
V
ρ=
测量固体的密度
随堂练习
1.使用天平和量筒测物块的密度。用调好的天平测量物块的质量，天平平衡时，右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，物块的质量是_____g；测量物块体积的过程如图乙所示，物块的体积是_____cm3；计算得到物块的密度是_____g/cm3。
图甲
图乙
13.6
16
0.85
56ml
72ml
m
V
ρ =
=
16cm3
13.6g
=
0.85g/cm3
3.6g
10g
物块
重物
2.小欣为了测量液体A的密度，进行了如下实验：
（1）将天平放在水平台面上，把游码移到标尺的零刻线处。横梁静止时，指针指在分度盘中线的左侧，如图甲所示。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。
右
左偏右调，右偏左调
（2）将液体A倒入量筒中，如图乙所示，则量筒中液体A的体积为_____cm3。
（3）将量筒中的液体A全部倒入空烧杯中，把烧杯放在调节好的天平
的左盘中，当右盘中砝码的质量和
游码在标尺上的位置如图丙所示时，
天平横梁再次水平平衡，则烧杯和
液体A的总质量为_____g。
60
152
（4）实验中测得所用空烧杯的质量为80g，根据上述实验数据计算液体A的密度为　 　kg/m3。
（5）上述实验会使所测物体的密度 　 　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。这是为什么呢？
1.2×103
偏小
当将量筒中的液体倒入烧杯中，会有液体沾在量筒壁上，而倒不干净，因此所测的质量会偏小。
3.学习了密度知识后，小组找来了天平、烧杯和量筒测量食用油的密度.
[实验操作]
(1)将天平放在_______实验桌上，游码移至标尺的_________处．
(2)在烧杯中装入适量食用油，用天平测量出
烧杯和食用油的总质量m1＝98.4 g；再将部分
食用油倒入量筒(如图甲)，读数时视线要与
凹液面最______处相平.
甲
乙
水平
零刻度线
低
天平使用：看放调测读
量筒使用：看放读
[仪器读数]
(3)测出图甲量筒中食用油体积V＝______mL.测得剩余食用油和烧杯的总质量m2(如图乙)，m2＝_______g．
变式 另一小组测完质量后(如图乙)，放回所有物品，发现游码在标尺的0.2 g刻度线处时，天平才保持平衡，则他们测得剩余食用油和烧杯的总质量为_____g.
[数据处理]
(4)计算出食用油的密度ρ＝_________kg/m3.
40
62.4
62.2
甲
乙
m2=m砝码+m游码
m2实际=m砝码+m游码－m原游码
0.9×103
[误差分析]
(5)小组将烧杯中的食用油倒入量筒时，有部分食用油溅到了量筒的侧壁上，会导致所测食用油密度比实际值偏_____.
变式1 在使用图甲测体积时，另一小组仰视读出了示数，则导致测量的食用油体积比实际值偏_____，密度偏_____.
甲
乙
大
V↓
小
大
仰小俯大
变式2 小组在用图乙测完质量后，取回砝码和烧杯时，发现天平的左侧托盘上沾了部分食用油，则导致测得剩余食用油和烧杯的总质量比实际值偏_____，密度偏_____.
变式3 另一小组在用图乙测质量后，取回砝码和烧杯，发现天平如图丙所示，则导致测得剩余食用油和烧杯的总质量比实际值偏_____，密度偏_____.
甲
乙
小
大
m2实际=m砝码+m游码－m部分油
m食用油=m1－m2
↑
↓
小
大
m食用油=m1－m2
↑
↓
丙
指针偏向分度盘中央刻线的右侧
(6)若小华在实验时，发现砝码缺失了，她设计了下列测量方案：(水的密度用ρ水表示)
①用量筒测出适量水的体积为V1，如图甲所示；
②将量筒中的水全部倒入天平左盘的烧杯中，在右盘同样的烧杯中加食用油直至天平平衡，如图乙所示；
③将右盘烧杯中的食用油全部倒入量筒，
测出其体积为V2，如图丙所示；
则食用油的密度ρ食用油＝_______(用物理符号表示).
等效替代法：m食用油=m水
→ρ水V1=ρ食用油V2