人教版八上物理学案6.3 测量物质的密度（word版附答案）

第3节 　测量物质的密度
【自主预习探新知】
【新知初探】
一、量筒
1．作用：测量液体和形状不规则的固体的________。
2．量筒的使用
(1)看：如图所示，量筒是以____为单位，其量程是________，分度值是____。1 mL＝______cm3。

(2)读：读数时，视线与液体的凹液面底部________。
(3)测量不规则固体的体积
①如图6－3－2甲所示，在量筒中注入适量的液体，读出此时液面的刻度为____mL，记为V1。

②将固体用细线拴住，轻轻________在量筒内的液体中，读出此时液面到达的刻度为____mL，记为V2，如图乙所示。
③固体的体积为V＝ V2－ V1＝____mL＝____cm3。
二、测量液体和固体的密度
1．实验原理：要测出物体的密度，就需要利用________测出物体的质量，利用________测出物体的体积，然后利用公式________计算出物体的密度。
2．测量液体的密度
(1)用天平测量出____________的总质量，记为m1；
(2)向________中注入适量的液体，读出体积为V；
(3)用天平测量出________________的质量，记为m2；
(4)计算出________中液体的质量；
(5)计算出液体的密度，其表达式为________。
3．测量固体的密度
物理课上，老师让同学们测量橡皮泥的密度。小雨选择了天平、量筒、水和细线进行实验，实验操作过程如图所示。

图中合理的操作顺序是________(填序号)。由图可知，橡皮泥的质量m＝____g，橡皮泥的体积V＝ ____cm3，则橡皮泥的密度ρ＝________kg/m3。
【预习自测】
1．金鹏同学想用量筒量取80 cm3的酒精，请你帮他从下列四种不同规格的量筒中选取一个最为合适的量筒 (　　)
A．量程250 mL，分度值5 mL
B．量程100 mL，分度值1 mL
C．量程50 mL，分度值1 mL
D．量程200 mL，分度值5 mL
2．(2015·山东东营)用天平和量筒测量形状不规则小石块的密度，下列步骤不需要的是 (　　)
A．用天平测量小石块的质量m1
B．用天平测量量筒的质量m2
C．在量筒内倒入适量的水，记下量筒中水的体积V1
D．用细线系住小石块，浸没在量筒的水中，记下量筒中石块和水的总体积V2
【合作探究破疑难】
【要点突破】
知识点1
　 量筒的使用
　自学教材第117页的内容，回答下列问题。
1．结合教材第117页所提出的几个小问题，自己试着概括一下量筒的使用方法。



2．如何测量出漂浮在水面上，且不溶于水的固体的体积？




3．小明在利用量筒测量不同液体的体积时，发现液面有时是凸形的，有时是凹形的，应如何读数？



【归纳总结】
量筒量杯的使用
名称,量筒、量杯用途,测量液体的体积和间接测量固体的体积使用
方法,看,量程、分度值、单位放,放在水平桌面上读,量筒里的液面是凹形或凸形的，读数时，视线要和凹面底部或凸面顶部相平测,“排水法”测量下沉固体的体积“针压法”“助沉法”测量漂浮在水面上固体的体积
【典例】如图所示的量筒，它的最大刻度是________ mL，最小刻度是________ mL，读数时视线正确的是________(从“甲”“乙”“丙”“丁”中选填)，量筒内所盛液体的体积是________ cm3。

【针对训练】
如图所示，是测量某种液体的示意图。由图可知，该量筒的分度值为________ mL，量程为________ mL，液体的体积是________ mL。

知识点2 测量液体和固体的密度
1.测量液体的密度
(1)自己能否结合教材内容说一下测量液体密度的实验原理？根据实验原理，说一下需要的测量工具。



(2)根据教材中测量盐水密度设计的数据表格，试着说一下，测量液体密度的实验步骤。



(3)实验测量的过程中，如果先测量出空杯子的质量，然后再测量杯子和液体的总质量，最后将杯子中的液体全部倒入量筒中测量出体积，计算出液体的密度。这种实验方案也可以吗？



2．测量固体的密度
(1)在实验中要测量形状不规则小石块的体积，应怎样测量？



(2)在测量的过程中，应该是先测量小石块的质量还是先测量小石块的体积？如果顺序颠倒可以吗？


(3)自己设计一个测量固体密度的实验数据表格。



【归纳总结】
(1)测量液体的密度时，从两个方面考虑减小误差：①测质量时，为避免烧杯内壁残留部分液体，应先测烧杯与液体的总质量，再测烧杯和剩余液体的总质量。②测体积时，视线应与凹液面的底部相平。
(2)测固体的密度时，要先测质量，后测体积。
【典例】 德化盛产陶瓷，小李同学想测量一块不规则瓷片的密度。

图1

图2

图3
(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1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2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40 ml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3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____ /cm3。
想一想：这种测量方法，你认为小李同学测出的瓷片密度值________(选填“偏大”或“偏小”)。
【针对训练】
某小组测酱油的密度，在烧杯中倒入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总质量是82.4 g，将烧杯中一部分酱油倒入量筒中，如甲图所示，测量烧杯和剩余酱油的质量时，所加砝码和游码位置如乙图所示，那么量筒中酱油的质量为________ g，由此可计算出酱油的密度为________ kg/m3。

甲　　 　　　　　　乙
【达标检测】 (10分钟)
如图所示，量筒中液体的体积是 (　　)

A．22 cm3 B．24 mm3 C．24 mL D．23 mL
2．利用天平和量筒测量不规则石块的密度，采取下列实验步骤时，多余的是 (　　)
A．用天平称出石块的质量
B．用天平称出量筒的质量
C．在量筒内倒入适量的水，记下量筒内水的体积
D．用细线系住石块，浸没在量筒内的水中，记下石块和水的体积
3．小明用天平、量筒和烧杯测某种食用油的密度，如图表示了他的主要操作过程，几位同学对他的实验提出了如下看法，你认为正确的是 (　　)

A．甲认为他测出的油的质量为62 g
B．乙认为他的测量值比真实值大
C．丙认为他的测量值比真实值小
D．丁认为他的实验操作简捷，结果准确
4．用实验法测正方体金属块的密度时，应该用________测出其边长a，按公式____________计算出体积，用________测出其________，再按公式计算它的密度。
5．使用天平和量筒测量金属块的密度时，将天平放在水平桌面上，发现指针指在分度盘中央刻度线的左侧，此时应将天平的平衡螺母向____(选填“左”或“右”)调节。用调好的天平测金属块的质量时，砝码及游码的位置如图甲所示，则金属块的质量是________ g；放入金属块前量筒内水的体积为40 ml，放入金属块后量筒内水面位置如图乙所示，则金属块的密度为________ kg/m3。
　　　　
甲　　　 　 　　　　乙
【分层演练提素能】
【基础巩固练】
1．如下四个选项表示四个不同的量筒，每组数字前面的是量筒的最大刻度值，后面的是量筒的分度值，要想一次并尽可能准确地测出密度为0.8×103 kg/m3的100 g酒精的体积，应选用合适的量筒是 (　　)
A．50 mL，5 mL B．250 mL，5 mL
C．100 mL，2 mL D．400 mL，20 mL
2．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，出现以下不规范操作，其中造成密度测量值偏小的操作是 (　　)
A．用粗绳扎住这块火山岩，浸没在量筒中测它的体积
B．测量过程中观察量筒读数时，视线均与液面边缘相平
C．测量火山岩体积时，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
3．学习密度知识后，小明用实验测量某品牌酸奶的密度，其操作步骤及流程如图所示，则下列说法错误的是 (　　)

A．空烧杯的质量为40 g
B．量筒中酸奶的质量为112.4 g
C．量筒中酸奶的体积为100 cm3
D．按如图步骤测出的酸奶的密度偏大
4．小明拣到一小石块，并利用实验室的器材测量了石块的密度，操作步骤如下，其中有错误的是 (　　)
　　　
A．先把游码归零，再调节平衡螺母使天平平衡
B．用天平称量石块的质量，当天平平衡时的情况如图甲所示，则石块的质量是27 g
C．用量筒测量石头的体积，情况如图乙所示，可知小石头的体积是20 cm3
D．算出石头的密度是2.7 g/cm3
5．小明利用天平和量杯测量某种液体的密度，得到的数据如下表，根据数据绘出的图象如所示。则量杯的质量与液体的密度是 (　　)

液体与量杯
的质量m/g
40
60
80
100
液体的体积V/cm3
20
40
60
80
A.20 g，1.0×103 kg/m3
B．60 g，0.8×103 kg/m3
C．60 g，1.0×103 kg/m3
D．20 g，0.8×103 kg/m3
6．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
7．为了测量一元硬币的密度，小刚用天平测量10枚硬币的质量，平衡时右盘所加砝码及游码的位置如图甲所示，图乙是10枚硬币放入量筒前后的液面情况。由测量可得10枚硬币质量为______g，10枚硬币的体积为________cm3，所测硬币材料的密度为________kg/m3。

【提能综合练】
8．小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。

(1)因矿石体积较大，放不进量筒，因此他利用一只烧杯，按如图所示方法进行测量，矿石的体积是________ cm3。
(2)用托盘天平已测得矿石的质量是175.6 g，则矿石的密度是________ kg/m3；从图A到图B的操作引起的密度测量值比真实值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)在使用已调节好的托盘天平，按规范的操作来称量矿石的质量时，通过增、减砝码后指针偏在分度盘中线右边一点，这时应该________________。
9．小华妈妈担心从市场买回的色拉油是劣质油，小华为消除妈妈的担忧，由网络查得优质色拉油的密度在0.91～0.93 g/cm3之间，劣质油的密度在0.94～0.95 g/cm3之间，并完成用测密度的方法鉴别油的品质的实验。
(1)将托盘天平放于水平桌面上，移动游码至标尺左端零刻度线处，发现指针静止时指在分度盘中央的左侧，则应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节，使横梁平衡。

甲　　 　乙
(2)往烧杯中倒入适量的色拉油，用天平称出烧杯和色拉油的总质量为70 g，然后把烧杯中一部分色拉油倒入量筒，如图甲所示，量筒内色拉油的体积是______cm3，再称出烧杯和剩下色拉油的总质量，加减砝码总不能使天平平衡时，应移动________。天平再次平衡时所用砝码和游码的位置如图乙所示，则倒入量筒的色拉油的质量为______g。
(3)该色拉油的密度为________g/cm3，色拉油是________(选填“优质”或“劣质”)的。
10．有人去商店买长度为1 km、直径为0.2 mm的细铜线，可是商店这时只有几卷直径为0.2 mm却不知道长度的细铜线。如果你是售货员，你怎样判断出哪卷铜线才是顾客所需要的？请简述你的方法。



【拓展创新练】
11．方糖是一种用细砂糖制成的长方体糖块，为了测出它的密度，除了一些这种糖块外还有下列器材：天平、量筒、毫米刻度尺、水、白砂糖、小勺、镊子、玻璃棒，利用上述器材可有多种测量方法。请你答出两种以上测量方法，要求写出：
(1)测量的主要步骤及所测得的物理量；



(2)用测得的物理量表示密度的表达式。
参考答案及解析
第3节　测量物质的密度
【自主预习·探新知】
[新知初探]
一、1.体积
2．(1)mL　0～100 mL　2 mL　1　(2)相平　(3)①50　②浸没　60　③10　10
二、1.天平　量筒　ρ＝
2．(1)液体和烧杯　(2)量筒　(3)烧杯和剩余液体　(4)量筒　(5)ρ＝
3．CAB(或ACB)　24.4　20　1.22×103
[预习自测]
1．B　2.B
【合作探究·破疑难】
[要点突破]
知识点1
1．(1)使用时要将量筒放在水平桌面上(一放)；(2)弄清量筒的量程和分度值，然后将液体倒入量筒中(二观)；(3)观察量筒里液面到达的刻度，此时视线要跟液面相平(三读)。
2．(1)针压法：物体漂浮在水面上，可用细长的针将其压入水中，如图所示。由于针较细，它所排开水的体积可忽略不计，分别读出体积V1和V3，则物体的体积为V＝V3－V1。
(2)助沉法：用密度较大的物体(如石块)“助沉”，如图所示。用一定长度的细线将石块系在被测物体(如木块)下方，分别读出体积V1和V2，则木块的体积为V＝V2－V1。
3．如果所测液体的液面是凹形的，则读数时视线要与凹液面底部相平；如果所测液体的液面是凸形的，则视线要与凸液面顶部相平。
[典例]100　10　丙　50　解析：读图可知，量筒的最大刻度为100 mL，最小刻度为10 mL，读数时视线应从有刻度的一侧读，且与凹液面的最底部相平，故只有丙最正确；图中量筒内所盛液体的体积是50 mL＝50 cm3。
[针对训练]
2　0～100　80　解析：图中量筒的量程为0～100 ml，一个小格表示2 ml，即最小分度值为2 ml，量筒中水的体积为80 ml。
知识点2
1．(1)实验原理是ρ＝；测量工具是天平和量筒。
(2)①用天平测量出液体和杯的总质量，记为m1；
②向量筒中注入适量的液体，读出体积为V；
③用天平测量出杯和剩余液体的质量，记为m2；
④计算出量筒中液体的质量，记为m，m＝m1－m2；
⑤计算出液体的密度，其表达式为ρ＝。
(3)这种方案会导致测量的密度值偏大。因为方案中将液体倒入量筒中时总会有一部分残留，导致用量筒测量出的液体的体积偏小，由公式ρ＝计算出的密度值偏大。
2．(1)用量筒(排水法)测量。因为小石块的形状不规则，无法利用刻度尺直接测量。
(2)应先测量小石块的质量，然后再测量小石块的体积。如果顺序颠倒，由于在测量小石块的体积时，小石块会沾上水，会使测出的小石块的质量偏大。所以测量时一定要先测量质量，后测量体积，顺序不能颠倒。
(3)实验数据表格如下。
小石块
的质量
m/g
量筒内水
的体积
V1/cm3
小石块和水
的总体积
V2/cm3
小石块
的体积
V/cm3
小石块
的密度
ρ/(g·cm－3)
[典例](1)平衡螺母　(2)32　(3)14　(4)2.29　解析：(1)天平放在水平桌面上，将游码移到零刻度处，然后调节平衡螺母，使天平平衡。(2)瓷片的质量是20 g＋10 g＋2 g＝32 g。
(3)由图3可知，量筒中液体的凹液面的底部与26 mL刻度线相平，所以瓷片的体积：40 mL－26 mL＝14 mL＝14 cm3。
(4)ρ＝＝＝2.29 g/cm3。
[想一想]
偏小　解析：因为取出瓷片时，瓷片上会沾有水，因此倒入水的体积大于瓷片的体积，由ρ＝可知，测量结果偏小。
[要点点拨]
固体密度测量过程中应注意的问题
(1)测固体密度时应先测质量后测体积。若顺序颠倒，先测体积，会使固体上沾有小水珠，再测质量时使测量值偏大，造成密度值偏大。同时，固体上的小水珠也不利于对天平托盘的保护。
(2)“向量筒中倒入适量的水”中的“适量”是指水不能太少(要以能淹没被测物体为准)，也不能太多(不要在物体浸没后，液面上升到超出量程)。
[针对训练]
21　1.05×103　解析：烧杯和剩余酱油的质量m′＝50 g＋10 g＋1.4 g＝61.4 g，量筒中酱油的质量为m＝m0－m′＝82.4 g－61.4 g＝21 g，量筒中酱油的体积V＝20 mL＝20 cm3，酱油的密度是ρ＝＝＝1.05 g/cm3＝1.05×103 kg/m3。
[达标检测]
1．C　解析：从题图中可以看出，读数时视线应该与凹液面底部相平，故是24 mL。
2．B　解析：用天平和量筒测量不规则石块的密度，只要测出石块的质量和体积即可，故称出量筒的质量是多余的。
3．B　解析：小明的这个实验中，空烧杯的质量为14 g，而烧杯和油的总质量为62 g，故油的质量应为62 g－14 g＝48 g，A错误；这个实验设计中，先测出空烧杯的质量，再测出烧杯和油的总质量，故两者质量之差即油的质量。之后再把烧杯中的油倒入量筒中测量油的体积，这个过程中，由于油从烧杯中倒出时会有一定的残留，故量筒测出的油的体积会比原来烧杯中油的体积要少，故根据公式ρ＝可知，体积测量值比真实值小，测出的密度就比真实值大了，故选B。
4．刻度尺　V＝a3　天平　质量
5．右　32.4　1.62×103　解析：已知指针偏向分度盘左侧，应向右移动平衡螺母使天平平衡；由图甲，标尺分度值0.2 g，金属块的质量为 m＝20 g＋10 g＋2.4 g＝32.4 g；由图乙可知，量筒分度值10 ml，放入金属块后总体积为60 ml，金属块的体积为V＝60 ml－40 ml===20 ml＝20 cm3，金属块的密度为
ρ＝＝＝1.62 g/cm3＝1.62×103 kg/m3。
【分层演练·提素能】
1．B　解析：ρ＝0.8×103 kg/m3＝0.8 g/cm3；酒精的体积为：V＝＝＝125 cm3＝125 ml；故A和C中，酒精体积超过其量程，不能盛下酒精；B和D中，均能盛得下酒精，但D中的分度值较大，测量时准确度小；故D错误，B正确。故应选B。
2．A　解析：A项中用粗绳扎住这块火山岩，浸没在量筒中测它的体积，使测得的体积偏大，密度偏小。B项中测量过程中观察量筒读数时，视线均与液面边缘相平，读数虽偏大，但两次均这样读，两次体积之差仍为火山岩体积，不影响密度大小。C项中测量火山岩体积时，发现火山岩吸水性很强，使测得的体积偏小，密度偏大。D项中测完火山岩体积，将其取出立即放在天平的盘中称质量，使测得的质量偏大，密度偏大。
3．B　解析：天平标尺的分度值是0.2 g，空烧杯的质量为20 g＋20 g＝40 g，A选项正确；烧杯和酸奶的总质量为100 g＋50 g＋2.4 g＝152.4 g，因为烧杯壁会残留部分酸奶，所以量筒中酸奶的质量减小了，小于152.4 g－40 g＝112.4 g，故B选项说法错误；量筒分度值为10 mL，量筒中酸奶的体积为100 mL＝100 cm3，C选项说法正确；因为烧杯壁会残留部分酸奶，导致所测酸奶的体积偏小，根据密度公式ρ＝，质量不变，体积减小，密度值就偏大了，所以按如图步骤测出的酸奶密度偏大，D选项说法正确。
4．C　解析：用天平时，应先把游码移到标尺的零刻度线处，即游码归零，再调节平衡螺母使天平平衡，A正确；由图知，石块的质量为： m＝20 g＋5 g＋2 g＝27 g，B正确；由图知，水的体积为10 cm3，水和石块的体积为20 cm3，所以石块的体积V＝20 cm3－10 cm3＝10 cm3，C错误；石头的密度ρ＝＝＝2.7 g/cm3，故D正确。故选C。
5．A　解析：m＝m杯＋ρV，从表格任取两组m、V值，代入可解得m杯＝20 g，ρ＝1.0×103 kg/m3。
6．D　解析：测量液体的密度常用的步骤是：①用天平测出烧杯和液体的总质量m1；②向量筒中倒入适量的液体，记下体积V；③用天平测出烧杯和剩余液体的质量m2；④量筒中液体的质量m＝m1－m2；⑤计算液体的密度。步骤中把量筒放在天平上测质量是不合适的，量筒的形状细高，直接放在天平托盘上很容易掉下来摔碎。故选D。
7．64　10　6.4×103
解析：根据天平的读数方法，物体的质量等于砝码质量加上游码所对的刻度值，硬币的质量m＝50 g＋10 g＋4 g＝64 g；根据量筒读数方法，视线与液体凹面底部平行，读出未放入硬币时的体积V1＝30 mL，放入硬币时的体积V2＝40 mL，硬币的体积V＝V2－V1＝40 mL－30 mL＝10 mL＝10 cm3；根据密度公式ρ＝得出硬币的密度为
ρ硬币＝＝＝6.4 g/cm3＝6.4×103 kg/m3。
8．(1)70　(2)2.5×103；偏小；(3)取下最小的砝码，向右移动游码，使天平平衡　解析：(1)矿石从烧杯中取出后，补充的水的体积就是矿石的体积，而补充的水的体积又是量筒中减少的水的体积，因此，矿石的体积为：200 ml－130 ml＝70 ml＝70 cm3；(2)矿石的密度
ρ＝＝≈2.5 g/cm3＝2.5×103 kg/cm3。
在测量矿石体积的过程中，矿石从烧杯中取出，必然会带出一定的水，从而使补充的水量增加，也就是测量的矿石体积会偏大，从而使所测密度偏小。
(3)测量中，增、减砝码后指针偏右，说明右侧砝码质量偏大，应将最小的砝码取下，向右移动标尺上的游码，使天平平衡。
9．(1)右　(2)20　游码　18.4　(3)0.92　优质
解析：(1)使用前，天平平衡的调节方法是“右偏左调，左偏右调”，所以应将平衡螺母向右调节。(2)根据量筒的读数方法，视线与液面的凹面底部平行，读出体积为20 cm3；根据天平的使用规则可知，在增减砝码不能平衡时，应移动游码使天平平衡；物体的质量等于砝码质量加上游码所对的刻度值，标尺的分度值为0.2 g，所以烧杯和剩余色拉油的质量等于50 g＋1.6 g＝51.6 g，量筒内色拉油的质量为70 g－51.6 g＝18.4 g。(3)由密度的公式ρ＝得ρ色＝＝0.92 g/cm3；根据题意，色拉油的密度0.92 g/cm3在0.91～0.93 g/cm3之间，所以色拉油是优质的。
10．方法：(1)根据铜线的直径和长度，计算出铜线的体积；(2)根据密度公式计算出1 km细铜线的质量；(3)用台秤测出每卷铜线的质量，与计算出的质量相同的便是顾客所需要的。
解析：根据所学的密度公式很容易判断出。
11．方法一：用天平测出3块糖块的质量m，向量筒内倒人适量的水，记下水的体积V1，把3块糖块没人量筒内的水中，马上(以免糖块溶解)读出这时水和糖块的总体积V2，则密度ρ＝。
方法二：用天平测出3块糖块的质量m，用刻度尺测出其中一块糖块的长、宽、高分别为a、b、c，则密度ρ＝ 。
方法三：用天平测出3块糖块的质量m，向量筒内倒入适量的水并放入白砂糖，用玻璃棒搅动，制成白砂糖的饱和溶液，记下饱和溶液的体积V1，把3块糖块放入饱和溶液中(糖块不会溶解)，记下糖块与饱和溶液的总体积V2，则密度ρ＝。
方法四：用天平测出3块糖块的质量m，再把3块糖块放人最筒里，倒入适量白砂糖埋住糖块，晃动最筒，使白砂糖表面变平，记下白砂糖和糖块的总体积V1；用镊子取出糖块，晃动最筒，使白砂糖表面变平，记下白砂糖的体积V2，则密度ρ＝
解析：本题有多种解法，但解决问题的思路，即糖块体积的测量方法可以不同。实际测量中，应考虑实际问题，尽量减小误差。