6.3测量液体和固体的密度 导学案-2024-2025学年八年级物理人教版（2024）上册

学生版：《测量液体和固体的密度》导学案 一、学习目标 1. 理解测量物质密度的基本原理是 。 2. 熟练掌握天平、量筒的正确使用方法，包括调节、测量、读数等操作要点。 3. 通过实验，学会设计测量液体和固体密度的实验方案，能够准确测量液体和固体的密度，并会分析实验过程中可能出现的误差及原因。 4. 培养严谨认真、实事求是的科学态度，提高实验操作能力、数据处理能力和团队协作能力 。 二、学习重难点 1. 重点 用量筒测量物质的体积，掌握量筒的读数方法。 运用天平和量筒测量固体和液体的密度，理解实验原理和实验步骤。 2. 难点 设计合理的实验方案，减小实验误差，尤其是在测量液体密度时，对实验方案的优化和误差分析。 对实验数据的处理和分析，以及根据实验结果得出正确结论。 三、知识回顾 1. 密度的定义：某种物质组成的物体的______与它的______之比叫做这种物质的密度，用符号____表示。 2. 密度的公式：______ ，其中表示______ ，m表示______ ，V表示______ 。 3. 密度的单位：基本单位是______ ，常用单位还有______ ，它们之间的换算关系是______ 。 四、新课学习 1. 量筒的使用 观察量筒：观察量筒上标注的单位，量程（最大测量值）以及分度值。 使用方法：把量筒放在______桌面上；向量筒中倒入液体时，应用玻璃棒引流，防止液体溅出；读数时，视线要与量筒内液体凹液面的______保持相平（若液体是水银，视线要与凸液面的______保持相平）。 思考：若仰视读数，测量值会比真实值偏______ ；若俯视读数，测量值会比真实值偏______ 。 2. 测量液体的密度（以测量盐水密度为例） 实验原理：根据密度公式，需要测量出盐水的______和______，进而计算出盐水的密度。 实验器材：装有盐水的烧杯、_____、砝码、_____ 。 实验方案设计 方案一： 先用天平测出空烧杯的质量 。 向烧杯中倒入适量盐水，测出烧杯和盐水的总质量 。 将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，读出盐水的体积V 。 计算盐水密度 。 思考：该方案中，将盐水从烧杯倒入量筒时，烧杯内壁会残留部分盐水，导致测量的盐水______偏小，根据密度公式，计算出的密度值会偏______ 。 方案二： 用天平测出烧杯和盐水的总质量。 将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，读出量筒中盐水的体积V' 。 用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量。 计算倒入量筒中盐水的质量，则盐水密度。 思考：该方案避免了方案一中盐水残留的问题，测量结果相对更______ 。 实验步骤 把天平放在水平台上，将游码移至标尺左端的零刻度线处，调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中央刻度线处，此时天平平衡。 用天平测出烧杯和盐水的总质量 ，并记录数据。 将烧杯中的盐水缓慢倒入量筒中一部分，读出量筒中盐水的体积V' ，并记录数据。 用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量 ，并记录数据。 根据公式计算盐水的密度。 数据记录 测量项目 数据 烧杯和盐水的总质量 量筒中盐水的体积 烧杯和剩余盐水的总质量 盐水的密度 3. 测量固体的密度（以测量小石块密度为例） 实验原理：同样根据。 实验器材：小石块、______、砝码、量筒、水、细线 。 实验步骤 用天平测出小石块的质量m 。 在量筒中倒入适量的水，读出此时水的体积。思考：这里“适量”的含义是水既要能______小石块，又不能超过量筒的______ 。 用细线拴好小石块，将小石块缓慢浸没在量筒的水中，读出此时水面所对应的刻度值 。 计算小石块的体积 。 根据公式计算小石块的密度。 数据记录 测量项目 数据 小石块的质量 水的体积 水和小石块的总体积 小石块的密度 五、课堂小结 1. 总结测量液体和固体密度的实验原理、实验器材、实验步骤以及数据处理方法。 2. 分析实验过程中可能出现的误差及减小误差的方法。 六、课堂练习 1. 一个空瓶的质量是200g，装满水后总质量为700g ，若先在瓶内装一些金属颗粒，使瓶和金属颗粒的总质量为878g ，然后再将瓶内装满水，这时瓶、金属颗粒和水的总质量为1318g ，求： 瓶子的容积是多少？ 金属颗粒的质量是多少？ 金属颗粒的密度是多少？ 2. 在测量盐水密度的实验中，小东采用了如下步骤： 用天平测出空烧杯的质量。 向烧杯中倒入适量盐水，测出烧杯和盐水的总质量。 将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，读出量筒中盐水的体积。 计算盐水的密度。 请你帮小东计算出盐水的密度。 分析小东的实验方案，他测量的盐水密度值是偏大还是偏小？为什么？若要减小误差，实验方案应如何改进？ 七、课后作业 1. 完成教材课后相关练习题。 2. 思考：如果要测量一块形状不规则且密度小于水的蜡块的密度，你能设计出实验方案吗？需要哪些实验器材？请简要写出实验步骤。 教师版：《测量液体和固体的密度》导学案 一、学习目标 1. 理解测量物质密度的基本原理是 。（通过课堂讲解、提问引导学生理解公式含义，在实验中让学生运用公式计算密度来达成目标） 2. 熟练掌握天平、量筒的正确使用方法，包括调节、测量、读数等操作要点。（教师示范操作，学生动手练习，教师巡视指导纠正错误操作，通过课堂小测验检查掌握情况） 3. 通过实验，学会设计测量液体和固体密度的实验方案，能够准确测量液体和固体的密度，并会分析实验过程中可能出现的误差及原因。（组织小组讨论实验方案，对比不同方案的优缺点，实验后引导学生分析数据和误差来源） 4. 培养严谨认真、实事求是的科学态度，提高实验操作能力、数据处理能力和团队协作能力 。（在实验过程中强调实验规范和数据真实性，通过小组实验培养团队协作，引导学生对实验数据进行分析处理来提高能力） 二、学习重难点 1. 重点 用量筒测量物质的体积，掌握量筒的读数方法。（教师演示正确读数方法，让学生多次练习读数，展示不同读数情况让学生判断对错） 运用天平和量筒测量固体和液体的密度，理解实验原理和实验步骤。（详细讲解实验原理，分步演示实验步骤，学生动手实验并填写实验报告） 2. 难点 设计合理的实验方案，减小实验误差，尤其是在测量液体密度时，对实验方案的优化和误差分析。（引导学生讨论不同实验方案，分析误差产生原因，比较各方案的误差大小） 对实验数据的处理和分析，以及根据实验结果得出正确结论。（教授数据处理方法，如多次测量取平均值，引导学生分析数据偏差原因，根据数据判断实验是否成功） 三、知识回顾 1. 密度的定义：某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度，用符号\rho表示。 2. 密度的公式：密度 ，m表示质量 ，V表示体积 。 3. 密度的单位：基本单位是 ，常用单位还有，它们之间的换算关系是 。 四、新课学习 1. 量筒的使用 观察量筒：观察量筒上标注的单位，量程（最大测量值）以及分度值。 使用方法：把量筒放在水平桌面上；向量筒中倒入液体时，应用玻璃棒引流，防止液体溅出；读数时，视线要与量筒内液体凹液面的底部保持相平（若液体是水银，视线要与凸液面的顶部保持相平）。 思考：若仰视读数，测量值会比真实值偏小 ；若俯视读数，测量值会比真实值偏大 。（原因：仰视时，读取的刻度值比实际液面刻度低，所以测量值偏小；俯视时，读取的刻度值比实际液面刻度高，所以测量值偏大 ） 2. 测量液体的密度（以测量盐水密度为例） 实验原理：根据密度公式，需要测量出盐水的质量和体积，进而计算出盐水的密度。 实验器材：装有盐水的烧杯、天平、砝码、量筒 。 实验方案设计 方案一： 先用天平测出空烧杯的质量 。 向烧杯中倒入适量盐水，测出烧杯和盐水的总质量 。 将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，读出盐水的体积V 。 计算盐水密度 。 思考：该方案中，将盐水从烧杯倒入量筒时，烧杯内壁会残留部分盐水，导致测量的盐水体积偏小，根据密度公式，计算出的密度值会偏大 。（因为 ，m测量准确，V偏小，所以偏大） 方案二： 用天平测出烧杯和盐水的总质量。 将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，读出量筒中盐水的体积V' 。 用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量。 计算倒入量筒中盐水的质量，则盐水密度 。 思考：该方案避免了方案一中盐水残留的问题，测量结果相对更准确 。 实验步骤 把天平放在水平台上，将游码移至标尺左端的零刻度线处，调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中央刻度线处，此时天平平衡。 用天平测出烧杯和盐水的总质量 ，并记录数据。 将烧杯中的盐水缓慢倒入量筒中一部分，读出量筒中盐水的体积V' ，并记录数据。 用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量 ，并记录数据。 根据公式计算盐水的密度。 数据记录 测量项目 数据 学生根据实际测量填写 学生根据实际测量填写 学生根据实际测量填写 根据公式计算得出，学生填写 3. 测量固体的密度（以测量小石块密度为例） 实验原理：同样根据。 实验器材：小石块、天平、砝码、量筒、水、细线 。 实验步骤 用天平测出小石块的质量m 。 在量筒中倒入适量的水，读出此时水的体积 。思考：这里“适量”的含义是水既要能浸没小石块，又不能超过量筒的量程 。 用细线拴好小石块，将小石块缓慢浸没在量筒的水中，读出此时水面所对应的刻度值 。 计算小石块的体积 。 根据公式计算小石块的密度。 数据记录 测量项目 数据 小石块的质量 学生根据实际测量填写 水的体积 学生根据实际测量填写 水和小石块的总体积 学生根据实际测量填写 小石块的密度 根据公式计算得出，学生填写 五、课堂小结 1. 总结测量液体和固体密度的实验原理、实验器材、实验步骤以及数据处理方法。（引导学生回顾，教师补充完善） 2. 分析实验过程中可能出现的误差及减小误差的方法。（组织学生讨论，列举常见误差，如天平未调平、量筒读数误差、固体表面沾水等，讨论对应的减小误差方法，如多次测量取平均值、规范操作等 ） 六、课堂练习 1. 一个空瓶的质量是200g，装满水后总质量为700g ，若先在瓶内装一些金属颗粒，使瓶和金属颗粒的总质量为878g ，然后再将瓶内装满水，这时瓶、金属颗粒和水的总质量为1318g ，求： 瓶子的容积是多少？ 解：水的质量，可得瓶子容积 。 金属颗粒的质量是多少？ 解：金属颗粒质量。 金属颗粒的密度是多少？ 解：后来装水的质量，后来水的体积 金属颗粒的体积 。 金属颗粒的密 。 2. 在测量盐水密度的实验中，小东采用了如下步骤： 用天平测出空烧杯的质量 。 向烧杯中倒入适量盐水，测出烧杯和盐水的总质量。 将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，读出量筒中盐水的体。 计算盐水的密度。 请你帮小东计算出盐水的密度。 解：盐水的质量 盐水的密 分析小东的实验方案，他测量的盐水密度值是偏大还是偏小？为什么？若要减小误差，实验方案应如何改进？ 答：测量值偏大。 原因：将烧杯中的盐水全部倒入量筒时，烧杯内壁会残留部分盐水，导致量筒中测量的盐水体积V偏小，而计算时所用的质量m是烧杯中盐水的总质量（包含残留部分），根据，m偏大、V偏小，最终导致密度测量值偏大。 改进方案：采用“测部分液体”的方案，即先测烧杯和盐水的总质量，倒入量筒一部分后测剩余盐水和烧杯的总质量，用两次质量差得到量筒中盐水的质量，结合量筒读数的体积计算密度（同方案二）。 七、课后作业（教师指导建议） 1. 完成教材课后相关练习题：重点关注实验步骤排序、误差分析、数据计算类题目，批改时注意学生是否掌握“先测质量后测体积”（固体）、“测部分液体”（液体）的核心思路。 2. 思考：测量形状不规则且密度小于水的蜡块的密度。 参考答案： 实验器材：蜡块、天平、砝码、量筒、水、细线、小石块（或重物）。 实验步骤： ① 用天平测出蜡块的质量m； ② 在量筒中倒入适量水，用细线将小石块拴好，浸没在量筒水中，读出此时水和小石块的总体积； ③ 用细线将蜡块和小石块拴在一起，使蜡块浸没在量筒水中（小石块在下，带动蜡块下沉），读出此时水、小石块和蜡块的总体积； ④ 蜡块的体积； ⑤ 根据公式计算蜡块的密度。 （设计思路：利用重物“助沉法”解决蜡块漂浮无法直接测体积的问题，确保蜡块完全浸没，测量体积准确。） 八、教学反思（教师自用） 1. 本节课学生对实验原理的理解较为清晰，但在量筒读数（尤其是凹液面观察）和天平调平环节仍有部分学生操作不规范，需加强课堂巡视指导，通过“错误操作示范”让学生明确注意事项。 2. 误差分析是难点，部分学生对“为什么体积偏小会导致密度偏大”的逻辑推导不熟练，可结合数学公式变形（）进行讲解，并用具体数据举例对比。 3. 小组实验中，需强调分工协作（如一人操作、一人记录、一人监督），培养学生的责任意识，同时通过“实验报告互评”让学生发现他人操作中的问题，巩固知识点。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$