人教版八年级上册第3节 测量物质的密度教学设计

导

入

新

课

一个古老的故事

古时候，在地中海有一个叙拉古王国，它的国王交给金匠一定质量的黄金，让金匠为自己打造一顶纯金的王冠，当王冠打造完毕交给国王时，国王发现这个金冠精美无比，但国王

却怀疑金匠偷窃了他的黄金而用其它便宜的金属偷梁换柱。国王令人用秤去称，结果

王冠的质量与国王交给金匠的黄金的质量是相同的。如何去鉴别王冠是否是纯金制成的？可以测量金冠的密度，和金的密度对照。

要测量金冠的密度需要测量哪些物理量？怎么测量？这节课我们就来测量物质的密度。   

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新课学习

问题：怎样才能测定密度的大小? 需要测量哪些量，分别用什么仪器测量？

根据，需要测量物体的质量和体积。 物体质量可以用天平测量， 对于形状规则的固体的体积可以用刻度尺测量。

现实生活中大多数的固体都是不规则的，比如说小石块，怎样测量形状不规则的物体和液体的体积呢？

对于形状不规则的固体和液体，需要使用量筒来测量其体积。

一、量筒的使用

1．作用：测量液体体积；（也可用于测形状不规则固体的体积）

2．观察量筒：

（1）单位：量筒是以毫升 （mL）单位标度，1 mL = 1 cm3；

（2）使用前应观察所用量筒的量程和分度值，以便选择适合的量筒。

如图所示的量筒的量程：是0～100 mL；分度值：1 mL；

（3）结构特点：①高、细（刻度精确，体积变化明显）②刻度上大下小。

3．量筒的读数方法：

读数时，量筒一定要放在水平台上，视线要与液面相平。

（1）如图甲所示：若液面(例如水面)为凹形，视线要与液体凹液面的最低处保持水平；若液面(例如水银面)为凸形，视线应与凸形液面的最高处相平。

（2）读数时, 若俯视，读数会偏高。如图乙所示。

（3）读数时, 若仰视，读数会偏低。如图丙所示。

巧记：俯大仰小

4．量杯和量筒的区别：量杯刻度不均匀，上密下疏。

下图为量筒和量杯,它们的区别是什么?

量筒上下同粗,刻度均匀；量杯上粗下细,刻度不均匀。

5. 用量筒测量体积

（1）用量筒直接量出50 mL水： 

用量筒可以直接测出液体的体积。

（2）测出小石块体积

对于形状不规则的固体，因用刻度尺根本无法测出其体积。只能用量筒利用排水法进行测量。

具体方法是：先在量筒中倒入适量的水，读出水面所对刻度V1，再将被测物体轻轻放入水中，读出此时读数V2，V2－V1即是该固体的体积。

①用烧杯将适量的水倒入量筒内，正确读出水的体积V1；（如图甲）

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正确读出水面上升后的总体积V2；（如图乙）

④计算被测石块的体积V＝V2－V1

总结量筒的使用方法：

（1）会选：任何一只量筒都有一定的测量范围，即量程，要能根据被测量的体积 选择量程合适的量筒。

（2）会放：使用量筒测量时，量筒要平稳地放置于水平桌面上。

（3）会读：读取量筒的数据时，若液面是凹形面，视线应以凹形底部相平；若液面是凸形面，视线应以凸形顶部相平；既不能俯视也不能仰视。

二、测量液体和固体的密度

（一）测量盐水的密度

1．实验原理：

2．实验器材：天平（带砝码）、量筒、烧杯、盐水

3．实验步骤:

方案一:

(1)用天平测量出空烧杯的质量m。

(2)向烧杯中倒入一部分盐水,测量烧杯和盐水的总质量m11。

(3)将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,读出示数为V。

(4)根据公式计算盐水的密度ρ=。

误差分析:烧杯里的盐水能不能倒干净?如果倒不干净会给测量结果带来怎样的影响?那么要消除这种影响,实验需要如何改进?

烧杯内壁残留盐水，导致V偏小，ρ偏大。

启发学生想出更好的实验方案。

方案二:

（1）在烧杯中倒入适量的待测液体，用天平测量烧杯和液体的总质量m1；

（2）将烧杯里面的盐水倒一部分到量筒里,测量量筒中盐水的体积V。

（3）用天平测量剩下的盐水和烧杯的总质量m2。

（4）根据公式计算盐水的密度。

实验记录表格：

【提示】

量筒是测量液体体积的工具,不能放在天平上测量质量。对于学生用量筒代替烧杯放在天平上测质量的实验方案应予以否定。

（二）测量小石块的密度

1．实验原理：

2．实验器材：天平、量筒、小石块、细线、水

（1）量筒中装适量的水，目的是浸没石块后，水面不超过量程。

（2）细线的作用：防止小石块打破量筒底部。

3．实验方案：

方案1：①量筒放入适量水，读取水体积V1；②用细线系住小石块，慢慢放入量筒水中，读出总体积V2；

③取出小石块称小石块质量m。

误差分析：先测完体积后，小石块表面沾有水，再测质量时，m偏大，ρ偏大。

方案2：

(1)用天平测量出小石块的质量m。

(2)在量筒中放入适量的水,此时量筒中水的体积为V1。

(3)把用细线吊着的小石块浸入到量筒的水中,读出小石块和水的总体积为V2。

(4)小石块的体积为V=V2-V1。

(5)利用公式计算小石块的密度为 。

实验记录表格：

【提示】量筒中放入适量水的含义:(1)物体放入后水能完全浸没物体。(2)物体放入后量筒中的水上升高度不超出量筒的量程。

（三）测定密度比水小的石蜡的密度。

1．悬垂法（助沉法）测体积。

器材：天平、量筒、水、金属块、石蜡

步骤：①用天平称出石蜡块质量m；

②在量筒中倒入适量的水，在细线上系上石蜡和金属块，先把金属块沉入水中测出金属块和水的总体积V1；

③把上面石蜡也沉入水中，测出水、金属块、石蜡的总体积V2，两次读数之差V＝V2－V1；

④根据公式 ，求出石蜡密度。

拓展：对于浸在水中易溶化或吸水的物质,可在外面涂保护膜.

 2．压入法测体积。

实验器材：天平、量筒、水、细铁丝、石蜡。

步骤：

①用天平称出石蜡块质量m；

②在量筒中倒入适量的水，记下水的体积V1；

③把石蜡放入量筒水里，用一根细铁丝把石蜡压入水中，记下这时量筒中水面达到的刻度值V2，两次读数之差V＝V2－V1；

④根据公式，求出石蜡密度。

3.对于形状不规则的体积大较大（量筒不能直接测量）的物体。可测量排开水的体积.

（四） 无量筒测密度

1. 形状规则的固体

（1）用天平测出质量

（2）刻度尺测量规则的边长，并用体积公式算出体积（长方体、正方体、圆柱体）

（3）被测固体的密度为

2．测液体密度（测盐水密度）

1．实验器材：天平、小烧杯、水、盐水、橡皮筋（或记号笔）

2．步骤：①用天平称出空烧杯质量m0；②烧杯中装入适量水，在水面处作标记，称出烧杯与水的总质量m1；③将水倒出，倒入盐水至标记处，称出烧杯与盐水的总质量m2。

表达式：

课堂小结

课堂练习 

1.（2020 四川省成都市）下列测量方案中，最合理的是（　　）

A. 测小铁块密度：用装有适量水的量筒测体积后，再用天平测质量

B. 测正方体小木块密度：用天平测质量后，再用刻度尺测边长并计算体积

C. 测小砖块密度：用天平测质量后，再用装有适量水的量筒测体积

D. 测比赛用铅球密度：用天平测质量后，再用装有适量水的量筒测体积

【答案】B

【解析】A．测小铁块密度：用装有适量水的量筒测体积后，再用天平测质量，会因为铁块沾到水，导致测量质量偏大，故A不合理；

B．测正方体小木块密度：用天平测质量后，再用刻度尺测边长并计算体积，测量过程没有出现问题，故B合理；

C．测小砖块密度：用天平测质量后，再用装有适量水的量筒测体积，砖块有小孔，放入水中会储存气泡，导致测量体积偏大，故C不合理；

D．测比赛用铅球密度：用天平测质量会超过天平最大测量值，无法测量，故D不合理。故选B。

2.（2020 山东枣庄市）只测一次，要求较准确的测出90cm3的酒精，请你在下列四种规格的量筒中，选出适当的量筒（　　）

A. 量程是100mL，分度值是1mL B. 量程是200mL，分度值是2mL

C. 量程是50mL，分度值是1mL D. 量程是50mL，分度值是2mL

【答案】A

【解析】要求较准确的测出90cm3的酒精，则所选的量筒量程不能比被测液体小，故CD不符合题意；所选测量工具分度值越小，测量结果越精确，故A符合题意，B不符合题意。故选A。

3．（2021 四川成都）关于用天平、量筒和水测量一个枇杷密度的实验，下列说法正确的是（　　）

A．应该先测枇杷的体积，再测枇杷的质量

B．用调好的天平称量时，枇杷应放在右盘

C．所用量筒的分度值越大，测得体积越精确

D．枇杷浸没水中，表面附有气泡，测得密度偏小

【答案】D

【解析】A．用天平、量筒和水测量枇杷的密度，应先测量质量再测体积，因为先测量体积，枇杷上有水，会造成所测质量偏大，故A错误；

B．作用天平时，物体放在左盘，砝码放在右盘，那么枇杷应放在左盘，故B错误；

C．量筒的分度值大，测得的体积精确度会偏低，因为枇杷的体积较小时，读数会有较大偏差，故C错误；

D．枇杷浸没水中，表面附有气泡，测得的体积会偏大，而所测质量为准确值，据知，测得的密度偏小，故D正确。故选D。

4．（2021 湖南衡阳市）某同学用托盘天平和量筒测量一小石块的密度，如图甲是调节天平时的情形，图乙和图丙分别是测量石块质量和体积时的情形，下列说法正确的是（　　）

A．甲图中应将平衡螺母向左调，使横梁平衡

B．乙图中测石块质量时，天平的读数是

C．由丙图量筒的示数测得石块的体积是

D．计算出石块的密度是

【答案】D

【解析】A．由图甲知，指针左偏，应将平衡螺母向右调使横梁平衡，故A错误；

B．对于天平来说，其标尺上的分度值是0.2g，故石块的质量是：50g+20g+1.4g=71.4g

故B错误；

C．量筒中水的体积是60cm3，放入石块后的体积是80cm3，石块的体积为：V=80cm3-60cm3=20cm3

故C错误；

D．此时石块的密度：。故D正确。故选D。

5．（2021 四川眉山市）在“测量金属块密度”的实验中，已知金属块质量均匀分布且不渗水，量筒内已装有60mL的水。把天平放在水平桌面上，游码移至标尺零刻度线时，指针在分度盘上的位置如图甲所示；调节好天平后，测量金属块质量，天平恢复平衡时砝码质量和游码在标尺上的位置如图乙所示；测量金属块体积时量筒示数如图丙所示。下列操作或说法中正确的是（　　）

A．如图甲所示，要使横梁平衡，应将天平平衡螺母向左调节

B．如图乙所示，当横梁恢复平衡时，金属块的质量为

C．利用密度公式计算可知，金属块的密度是

D．将金属块截去一半，剩余金属块与原金属块相比，质量、体积和密度都减半

【答案】C

【解析】A．如图所示，指针偏向分度盘左侧，故左边较重，则平衡螺母需要向右调节，故A错误；

B．如图所示，金属块的质量：m金=50g+4g=54g。故B错误；

C．金属块的体积：V金=80mL-60mL=20mL=20cm3  。金属块的密度：ρ===2.7g/cm3=2.7×103kg/m3

故C正确；

D．将金属块截去一半，剩余金属块与原金属块相比，质量、体积减半，密度是物质的一种属性，即密度不变，故D错误。故选C。

6．（2021 四川广安市）学习了密度知识后，小华同学想知道橡皮擦的密度。他用调节好的托盘天平测橡皮擦的质量，天平平衡时右盘砝码和游码位置如图所示，再用量筒测出橡皮擦的体积为10，则该橡皮擦的密度为______。若把橡皮擦截去一半，剩余部分的密度______（选填“变大”“变小”或“不变”）。

【答案】（1）2.16 ；   （2）不变.   

【解析】[1]由图可知，游码1g之间有5个小格，1小格代表0.2g，游码的示数为1.6g，橡皮擦的质量：

橡皮擦的密度：

[2]密度是物质的一种特性，若把橡皮擦截去一半，剩余部分橡皮擦的质量、体积均变为原来的一半，由可知，密度不变。

7．（2021 湖南岳阳市）用天平测量一石块的质量，天平平衡时所用砝码及游码如图所示，则石块的质量为_________g，该石块的体积为，则石块密度是_________。

【答案】（1）28 ；  （2） 2.8 .  

【解析】[1]用天平测量物体的质量，当天平平衡时，左盘中物体的质量就等于右盘中砝码质量加游码所对应的质量。由图可知砝码质量为25g，游码对应的刻度为3g，故物体质量为28g。

[2]石块密度：

8．（2021 湖北十堰市）（1）如图甲所示，小明测量物体的长度为 ______cm；

（2）小刚在“测量小石块的密度”的实验中，先用天平称出小石块质量，天平平衡时右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，再用量筒测量小石块的体积如图丙所示，则该小石块的质量 ______g，密度为 ______kg/m3。

【答案】（1）3.50 ；  （2） 39；   （3） 2.6×103   

【解析】（1）[1]如图甲所示，刻度尺的分度值为0.1cm，刻度尺的读数既要记录准确值又要记录估计值，故小明测量物体的长度为：7.50cm-4.00cm=3.50cm

（2）[1]托盘天平的读数为砝码的质量加上游码的示数，则该小石块的质量为：m=20g+10g+5g+4g=39g

[2]如图丙所示，小石块的体积为：V=45mL-30mL=15mL=15cm3

小石块的密度为 ：

9．（2021 江苏苏州市）如图是用已调平衡的天平测量一正方体小物块质量时的情景，小物块质量为______g，小物块边长为4cm，其密度为______kg/m3。

【答案】（1）48  ；  （2）0.75×103   。

【解析】[1]如图所示，小物块质量等于砝码的质量加上游码的示数为：m=20g+20g+5g+3g=48g

[2]小物块边长为4cm，小物块的体积为：V=(4cm)3=64cm3

物块的密度为：

10．（2021 四川内江市）同学们想知道一张质量是14.8kg的课桌的体积。于是找来和课桌相同材质的木料作样本，测得其质量是7.4g，体积是10cm3，则样本的密度为______ g/cm3，课桌材料的体积为______ m3。

【答案】（1）0.74  ； （2） 0.02    。

【解析】[1]样本的密度为：ρ=

[2]课桌材料的体积为：V课桌=

11．（2021 江苏泰州市）小明为测量小石块的密度，进行了如下实验：

（1）将天平放在水平工作台上，游码移至标尺左端“0”刻度线处，此时指针位置如图甲所示，为使天平平衡，应将平衡螺母向________调节；小明接着用天平测出小石块的质量，测量结果如图乙所示，则小石块质量为_________g。

（2）用量筒和水测得小石块的体积为30cm3，则小石块的密度ρ=______g/cm3。

【答案】（1）左 ；   （2）72.6 ；   （3）2.42  . 

【解析】（1）[1]指针右偏，说明右边重，为使天平平衡，平衡螺母应向左移动。

[2]天平游码标尺分度值为0.2g，示数为2.6g，则小石块质量为：

（2）[3]小石块的密度：

12．（2021 北京）小敏用托盘天平和量筒测量金属块的密度。她在调节天平时，发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧，如图甲所示，为使天平横梁水平平衡，她应将平德螺母向___________端移动。天平平衡后，用天平测出金属块的质量为27g。然后，小敏将金属块用细线系好放进盛有50mL水的量筒中，最简中的水面升高到如图乙所示的位置，则金属块的体积为___________cm3该金属块的密度为___________g/cm3，根据下表中数据可判断组成该金属块的物质可能是___________。

【答案】（1）左 ；  （2） 10 ；（3） 2.7 ；（4） 铝   

【解析】[1]天平指针指向分度盘右侧，说明右侧偏重，为使天平横梁水平平衡，她应将平德螺母向左端移动。

[2]量筒的分度值为2mL，读数为60mL， 金属块的体积为：

[3]该金属块的密度为：

[4]根据下表中数据可判断组成该金属块的密度与铝的密度相同，金属块物质可能是铝。

板

书

设

计

第3节　测量物质的密度

1.量筒的使用

使用量筒时,应先观察量筒的最大测量值和分度值;读数时,视线应与量筒中的液面相平。

2.测量液体和固体的密度

(1)实验原理。

(2)实验器材。

(3)实验步骤。

(4)实验记录与分析。

布

置

作

业

【必做题】　

教材第119页动手动脑学物理的2、3、4题.。

【选做题】　

教材第119页动手动脑学物理的1题.

课

后

反

思

通过近一个学期的学习，学生已具备了一定的观察、实验和分析归纳能力。对本节的实验，从实验原理、实验器材的选用、实验方案的设计、进行实验、记录数据、并根据数据得出结果，以及对实验误差的分析。可以让学生独立自主的完成。课本上没有现成的实验步骤，而是要求学生有目的、有计划地进行设计并实际操作，正确地记录数据得出结果，这是很有难度的。在教学中，先通过小组讨论，而后我引导他们分析各种方案中可能出现的问题及误差，比较他们的探究方案的优劣，确定误差最小、最合理的方案做实验，后来我发现学生很快完成了探究实验，并且效果很好。这对培养学生的实验能力是非常必要的。这样能够发挥学生的主观能动性，锻炼学生的动脑动手能力，也给学生提供了展示自我的平台。学生初步感受到了探究的乐趣，实验时要考虑到各小组的水平参差不齐，实验进度不平衡，小组间的可以相互帮助，可以由老师对学生设计的方案进行合理的补充。