资源描述
第六章 质量与密度
第3节 测量物质的密度
课题
测量物质的密度
授课人
教学目标
知识与技能
1.认识量筒，会用量筒测液体（如盐水）的体积和小块固体（如石块）的体积.
2.进一步熟悉天平的调节和使用，能较熟练地使用天平、量筒测算出固体和液体的密度.
过程与方法
1.通过探究活动学会测量液体和固体的密度．
2.对利用物理公式间接测定物理量的这种科学方法有感性认识．
3.通过探究过程的体验，使学生对测量性探究方法，从实验原理、实验器材的选取和使用、实验步骤的设计、数据的采集与处理到得出结果、分析实验误差有初步认识和感受.
情感态度与价值
1.通过体验实验数据的记录、处理，使学生养成实事求是、严谨的科学态度．
2.通过探究活动中的交流与合作体验，使学生认识交流与合作的重要性，养成主动与他人合作的习惯．敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观念.
重难点
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.
教学准备
教师：课件、天平、砝码、烧杯、量筒、细线、盐水、小石块、蜡块、粉笔等.
学生：天平、砝码、烧杯、量筒、细线、盐水、小石块等.
教学步骤
师生活动
设计意图
情境导入
地质勘探、科学考察常需要对各种矿石样品进行密度测量，工农业生产中也经常需要对产品、种子等进行密度测量.应该如何测量物质的密度呢？测量密度有哪些常见的方法？今天我们就一起学习密度的测量.
直接以问题引出课题，开门见山.
活动一：探究新知
活动一：探究新知
活动一：探究新知
活动一：探究新知
学点1：量筒的使用
师：密度是物质的一种特性，如果知道一个物体的密度，我们就可以根据密度表查出这个物体可能是用何种物质组成的.因此测量物质的密度就显得非常重要.那么，如何测量物质的密度呢?
生：根据密度的计算公式ρ=可知，如果通过测量知道了物体的质量和体积，就可以根据密度计算公式求出物体的密度.
师：回答得非常好.物体的质量和体积又如何测量呢？
生甲：质量可以用天平测量，体积可以用刻度尺测量物体的长、宽、高再计算即可.
生乙：质量用天平测量正确，但是体积的测量方法不正确，只有长方体的体积才可以用长、宽、高的积，圆柱体的体积是底面积乘高.
生丙：还不正确！规则物体的体积才可以通过测量长度来计算它的体积，不规则物体的体积是很难用刻度尺测量的.
师：是的.规则物体的体积可以用刻度尺测量，但是不规则物体的体积就不能用刻度尺测量了.所以，在学习密度测量之前，让我们先来认识一种测量体积的新器材——量筒.
【读一读议一议】
读《想想做做：量筒的使用方法》，思考并回答下面问题，必要时可以和同桌讨论.
问题1：这个量筒是以什么单位标度的？是毫升(mL)还是立方厘米(cm3)？
答：毫升（mL）.1 mL其实就是1 cm3.
问题2：这个量筒的最大测量值是多少？分度值是多少？
答：这个量筒的最大测量值（量程）是100 mL，分度值是1 mL.
问题3：课本图6.3-1中哪种读数方法正确？量筒读数时要注意什么？
答：图甲正确，量筒读数时视线要与液面相平（类似于温度计）.
问题4：图甲中水的体积是多少？
答：50 mL（注意不能忘记单位）.
问题5：能用量筒直接测量固体的体积吗？为什么？
答：不能；因为固体不能变形.
问题6：能不能利用间接的方法用量筒测量固体的体积呢？
答：先向量筒中倒些水，测量出水的体积，然后再把固体轻轻放入量筒中，测量出水和固体的总体积，再用总体积减去水的体积就是固体的体积.
问题7：间接测量固体体积时要先给量筒内加适量水，适量具体指什么？
答：一是一定要能使固体浸没在水中；二是固体浸没后水面不能超过量筒的量程，更不能溢出.
问题8：蜡块放在水里会漂在水面，如何测量它的体积？
答：先测量出量筒中水的体积，再用针、圆规尖等把蜡块压没于水中，测量出水和蜡块的总体积，两者之差就是蜡块的体积.
学点2：固体密度的测量
【想一想 议一议】
问题1：测量密度的原理是什么？需要测量哪些物理量？
答：测量密度的原理是ρ=；需要测量的物理量是物体的质量和体积.
问题2：小固体块的质量如何测量？体积又如何测量？
答：小固体块的质量可以直接用天平测量.测量其体积时，可以先向量筒中倒入适量的水，测量出水的体积,然后再把小固体块浸没在量筒的水中，测量出总体积，用总体积减去水的体积就是小固体块的体积.
问题3：测量固体的密度时，质量和体积的测量有先后吗？如果有，应该先测量哪一个？为什么？
答：有先后，应该先测量质量.如果先测量小固体块的体积，则小固体块表面会沾水，这样测量质量时会使测量值偏大，导致密度的测量值偏大.
问题4:请根据上面的分析写出测量小固体块密度的步骤和计算密度的公式.
答：先用天平测量出小固体块的质量m；接着给量筒中倒入适量的水，测量出水的体积V1，然后再把小固体块浸没在量筒的水中，测量出小固体块和水的总体积V2.则小固体块的密度ρ=.
【学生实验】通过实验完成表格：
（学生实验，教师巡视，不断指导，并协调学生之间的配合）
学点3：液体密度的测量
【想一想 议一议】
问题1：某同学设计了如下测量盐水密度的方案：先测出空烧杯的质量m1；接着向烧杯中倒入适量的盐水，用天平测出烧杯和盐水的总质量m2；然后把烧杯中盐水全部倒入量筒中测出盐水的体积V.该方案中盐水的密度如何计算？
答：盐水的密度ρ=.
问题2：上述设计方案的测量会导致较大的误差，误差是如何形成的，这样测得的盐水的密度较大还是较小？
答：这种方案中烧杯中的盐水并不能完全倒入量筒中，这样就导致盐水体积的测量值偏小，使密度的测量值偏大，形成较大的实验误差.
问题3：要减小实验误差需要如何调整实验步骤？调整实验步骤后的测量结果如何表达？
答：先向烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量m1；再将烧杯中的盐水的一部分倒入量筒中，测出烧杯和剩余盐水的总质量m2；最后读出量筒中盐水的体积V.则盐水的密度的表达式是ρ=.
【学生实验】通过实验完成表格
（学生实验，教师巡视，不断指导，并协调学生之间的配合）
复习上节所学，同时引导学生自己思考.
通过刻度尺测量体积的不便引入量筒，水到渠成.
自主学习能力是未来人才必备的素养，而量筒的使用比较简单，让学生通过阅读自学是不错的选择.
量筒读数时视线与液面相平，与温度计类似，让学生举一反三，类比思考.
在量筒的使用中学习固体体积的测量是为了分散固体密度测量的难点.
循序渐进，让学生在教师的引导下自己设计、完善实验，体现了教师的引导作用和学生的主体作用.
先设计实验，想好实验的细节，有的放矢，便于后面学生实验的操作.
活动二：运用举例
活动二：运用举例
活动二：运用举例
类型一：量筒的使用
例1.三位同学在用量筒测液体的体积时，读数情况如图6-3-1所示，其中乙同学读数正确，量筒中液体的体积为60cm3.
图6-3-1
【解析】量筒读数时视线要与液面相平，所以乙同学读数准确，读数为60 mL=60 cm3.
类型二：固体密度的测量
例2.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6-3-2甲、乙所示.小合金块的质量为32g，小合金块的体积为10cm3，由此可得出小合金块的密度为3.2g/cm3.
甲 乙
图6-3-2
【解析】（1）测量密度的实验原理是ρ=.（2）测量密度时如果先测量小合金块的体积,由于测完体积后小合金块表面会沾有水分，此时再去测量小合金块的质量会造成测量结果比实际值大，所以应该先测质量，再测体积，而测质量前需要调节天平，故准确的顺序是A、C、B.（3）由图可知，金属块的质量是20 g+10 g+2 g=32 g，体积是40 cm3-30 cm3=10 cm3，所以其密度是ρ===3.2 g/cm3.
类型三：液体密度的测量
例3.小明用天平、烧杯和量筒测牛奶的密度.如图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 224kg/m3，测出的密度比牛奶的实际密度偏大.
图6-3-3
【解析】图中指针指在分度盘左侧，说明天平右盘偏高，所以要把平衡螺母向右移动使横梁水平.由图可知空烧杯的质量是20 g+10 g=30 g，烧杯和牛奶的总质量是100 g+50 g+2.4 g=152.4 g，所以烧杯中牛奶的质量是152.4 g-30 g=122.4 g；牛奶倒入量筒中测得的体积是100 cm3，所以测得的牛奶的密度ρ===1.224 g/cm3=1 224 kg/m3.因为牛奶不能完全倒入量筒中，所以体积测量值比实际值偏小，由ρ=可得密度的测量值比实际值偏大.
以例题进一步熟悉所学，加深学生对知识的理解.
学会设计最佳方案.
初步学习误差的分析.
检测反馈
让学生完成《高效课时通》“当堂小练”P31，完成后同桌之间互相批改.
课堂小结
1．量筒的使用：利用量筒测量液体和固体的体积.
2．测量固体密度的方法步骤：先用天平测量出固体块的质量m；再向量筒中倒入适量的水，测量出水的体积V1，最后把固体块浸没在量筒的水中，测量出总体积V2.则固体块的密度ρ=.
3．测量液体密度的方法步骤：先在烧杯中倒入适量的液体测出烧杯和液体的总质量m1；再将烧杯中的液体的一部分倒入量筒中，测出烧杯和剩余液体的总质量m2；最后读出量筒中液体的体积V.则液体密度的表达式是ρ=.
布置作业
【正式作业】教教材P119“动手动脑学物理”，第1、2、4题
【家庭作业】《高效课时通》P86-P87
板书设计
第3节 测量物质的密度
1.测量原理：ρ=.
2.测量工具：天平、量筒.
3.固体密度的测量.
4.液体密度的测量.
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