内容正文:
第3课时 测量液体和固体的密度
浙教版科学七年级下册
3.1质量和密度
1. 利用天平和量筒测量液体、不同形状固体的密度,体会等量替换的方
法.
2. 会利用物理公式间接地测定某个物理量,进一步巩固密度的概念.
3. 在测量液体和固体密度的过程中,熟悉天平、量筒的使用技能,规范
实验操作步骤.
学习目标
第3节 测量液体和固体的密度
新课引入
问题
良种是增产的重要因素之一.农民选种有多种方式.例如,为了选出饱满的种粒,可以配制适当密度的盐水进行选种.将种粒浸没在盐水中并适当搅拌,静置一段时间后,清除水面漂浮的空粒、瘪粒,就可以选出较好的种子.怎样测量盐水的密度呢?
第3节 测量液体和固体的密度
新知学习
测量盐水的密度
实 验 1
1. 设计方案,收集证据
【实验思路】
天平
量筒
烧杯
首先测出盐水的质量和体积,然后通过公式 就能计算出盐水的密度.
第3节 测量液体和固体的密度
观察右侧的量筒,思考下面几个问题:
1. 该量筒是以什么单位标度的?
2. 该量筒的最大测量值是多少?
3. 该量筒的分度值是多少?
mL
100 mL
1 mL
认识量筒
单位换算:
1 L=1 000 mL
1 dm3=1 000 cm3
1 L=1 dm3
1 mL=1 cm3
第3节 测量液体和固体的密度
1. “看”:看清单位标度(mL)、量程和分度值;
2. “放”:量筒放在水平桌面上;
量筒的使用方法
3. “读”:视线应与液面相平;
4. “记”:记录数据时要包括数字和单位.
第3节 测量液体和固体的密度
平视
俯视
仰视
55 mL
50 mL
45 mL
俯视液面时,读数会偏大
仰视液面时,读数会偏小
简记:仰小俯大
下面三种读数方式,哪一种正确?
思考
第3节 测量液体和固体的密度
【实验过程】
一杯水因溶入不同质量的盐而密度不同.自己用盐和水配制一杯盐水.
1. 在烧杯中装入适量的盐水,用调好的天平测量出烧杯和盐水质量,记录在表格中.
2. 把烧杯中的部分盐水倒入量筒,测出量筒中盐水的体积,记录在表格中.
3. 用天平测得烧杯中剩余盐水和烧杯的总质量,记录在表格中.
4. 根据公式 求出盐水的密度.
杯和盐水的质量m1/g 杯和剩余盐水的质量m2/g 量筒中盐水的质量m(=m1-m2)/g 量筒中盐水的体积V/cm3 盐水的密度ρ/(g·cm-3)
第3节 测量液体和固体的密度
【数据记录】
2. 得出结论,作出解释
杯和盐水的质量m1/g 杯和剩余盐水的质量m2/g 量筒中盐水的质量m(=m1-m2)/g 量筒中盐水的体积V/cm3 盐水的密度ρ/(g·cm-3)
174.6 116.4 50
58.2
1.16
通过计算可得,该盐水的密度为_______g/cm3.
1.16
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天平使用的注意事项:
(1)被测物体的质量不能超过天平的称量;
(2)加减砝码时要用镊子夹取,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏;
(3)粉末状、潮湿的物体和化学药品不能直接放在天平的托盘中;
(4)测量过程中不允许调节平衡螺母.
第3节 测量液体和固体的密度
3. 交流合作,评估反思
(1)若测量盐水体积过程中,将盐水倒入量筒时有盐水溅出,会对实验造成什么影响呢?
导致所测盐水的体积偏小,质量测量值准确,由 可得,测得的盐水密度值偏大.
第3节 测量液体和固体的密度
(2)若实验时,先测量空烧杯的质量,再测量盐水和烧杯的总质量,最后将盐水全部倒入量筒中测量盐水的体积,那么测得的盐水密度值准确吗?为什么呢?
由于部分液体会粘附在烧杯壁上,会导致所测盐水的体积偏小,质量测量值准确,由 可得,测得的盐水密度值偏大.
第3节 测量液体和固体的密度
缺少量筒时如何测量盐水的密度?
m1
m2
水
盐水
甲
乙
丙
m3
用天平测量空烧杯的质量m1(如图甲);
在烧杯中盛适量的水并标记水面的位置M,用天平测出烧杯和水的总质量m2(如图乙);
将烧杯内水倒尽,加入盐水至记号M,用天平测出烧杯和盐水的总质量m3(如图丙);
→
V水=V盐水
M
M
→
拓展
等体积法(标记法)
思考:如何测量盐水的体积呢?
方法:利用密度已知的水,采用等体积法,测量出水的质
量,由 求出水的体积,根据体积相等即可求出盐水
的体积,具体操作如下.
m水=m2-m1
m盐水=m3-m1
第3节 测量液体和固体的密度
想一想:对于形状不规则的固体,又该如何测量它的密度呢?
?
第3节 测量液体和固体的密度
用量筒测形状不规则的固体的体积
(1)若固体体积较小(可以放进量筒且不吸水、ρ固大于ρ水)
①用量筒测出适量水的体积V0;
②将固体慢慢放入量筒中,测出此时水和
固体的总体积V1;
③则物体的体积:V=V1-V0.
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第3节 测量液体和固体的密度
①将适量的水倒入溢水杯中,让水面与溢水口相平,在杯口下方放一小空烧杯;
②将物块轻轻放入溢水杯中,浸没水中后的物块所排开的水全部盛于空烧杯中;
③用量筒测出烧杯中水的体积V,即为固体体积.
(2)若固体体积较大(无法放进量筒)——溢水法(排水法).
第3节 测量液体和固体的密度
方法一:针压法(或压入法)
①向量筒内倒入适量的水,读出体积V0;
③则物体的体积:V=V2-V0.
②用细针将物体下压浸没在量筒水中,读出液面对应刻度V2;
思考
当固体密度小于水的密度时,固体会漂在水面上,这种情况如何测量它的体积呢?
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第3节 测量液体和固体的密度
①向量筒内倒入适量的水,用细线将小铁块和物体拴住(物体上,铁块下),先只将小铁块浸没在量筒水中,读出液面对应刻度V3;
方法二:助沉法(或配重法)
③则物体的体积:V=V4-V3.
②再将它们共同浸没在量筒水中,读出液面对应刻度V4;
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第3节 测量液体和固体的密度
测量小石块的密度
实 验 2
1. 设计方案,收集证据
【实验思路】
天平
量筒
测出不吸水的小石块的体积和质量,就可以利用公式 得到小石块的密度了.
第3节 测量液体和固体的密度
V1
V2
排水法:V石=V2-V1
思考
如何用量筒测量小石块的体积呢?
第3节 测量液体和固体的密度
【表格设计】
小石块的质量m/g 水的体积
V1/cm3 水和小石块的总体积V2/cm3 小石块的体积V/cm3 小石块的密度ρ/(g·cm-3)
第3节 测量液体和固体的密度
【实验过程】
1. 用天平测量小石块的质量,并将数据记录在自己设计的表格中.
2. 用量筒测量小石块的体积,并记录数据.
3. 根据公式 求出小石块的密度.
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小石块的质量m/g 水的体积
V1/cm3 水和小石块的总体积V2/cm3 小石块的体积V/cm3 小石块的密度ρ/(g·cm-3)
18.8
30
36
6
3.13
2. 得出结论,作出解释
通过计算可得,该小石块的密度为_______g/cm3.
3.13
第3节 测量液体和固体的密度
3. 交流合作,评估反思
(1)若实验中在测小石块的体积时,小石块放入水中有水溅出,那么测得的小石块密度值准确吗?为什么呢?
导致所测小石块的体积偏小,质量测量值准确,由 可得,测得的小石块密度值偏大.
第3节 测量液体和固体的密度
(2)若实验中先测小石块的体积,再测小石块的质量,会产生什么结果呢?
测量质量时由于有部分水沾在小石块上,会导致所测小石块的质量偏大,体积测量值准确,由 可得,测得的小石块密度值偏大.
第3节 测量液体和固体的密度
缺少量筒时如何测量小石块的密度?
拓展
用天平测出小石块的质量m0
(如图甲);
用天平测出空烧杯的质量m1
(如图乙);
用细线系着小石块放入装满水的溢水杯中,使其完全浸没,并用空烧杯收集溢出的水(如图丙);
用天平测出烧杯和溢出水的总质量m2(如图丁).
V石=V溢出水=
V石=V溢出水
→
溢水法
思考:如何测量小石块的体积呢?
方法:利用密度已知的水,采用溢水法,测量出溢出水的质量,由 求出溢出水
的体积,根据小石块的体积等于溢出水的体积即可求出小石块的体积,具体操作如下.
甲
乙
丙
丁
第3节 测量液体和固体的密度
取出小石块,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M处,用天平测出此时烧杯和水的总质量m3(如图丙).
缺少量筒时如何测量小石块的密度?
思考:如何测量小石块的体积呢?
方法:利用密度已知的水,采用等体积法,测量出加的水的质量,由 求出加的水的体积,根据体积相等即可求出小石块的体积,具体操作如下.
用天平测出小石块的质量m1
(如图甲);
用细线系住小石块并把其轻轻放入烧杯中,再往烧杯内倒水直到把小石块浸没,并标记出水面的位置M,用天平称出烧杯、小石块和水的总质量m2(如图乙);
等体积法(标记法)
V石=V加水=
甲
乙
丙
→
V石=V加水
拓展
第3节 测量液体和固体的密度
科学世界
细微差别中的重大发现
ρ氮=1.257 2 kg/m3
ρ氮=1.250 5 kg/m3
空气
获取
氨
获取
氮
氮
氩
瑞利,英国
(1842-1919年)
自主阅读课本对应内容
第3节 测量液体和固体的密度
课堂小结
测量液体和固体的密度
量筒
的使用
单位换算:1 L=___mL;1 mL=1 cm3=____m3;
1 L=103 cm3=10-3 cm3.
使用方法:
1. 看:看最大测量值、分度值和单位;
2. 放:放在水平台上;
3. 读:读数时视线要与液面____,不能仰视或俯视;
4. 记:记录数据时包括数字、单位.
测量液体和
固体的密度
103
相平
10-6
测量仪器:用_____测量质量,用_____测量体积.
实验原理:
______.
天平
量筒
第3节 测量液体和固体的密度
随堂练习
1. 如图所示的量筒是以________为单位标度的,三位同学在用量筒测液体体积时,读数情况如图所示,其中________同学读数正确,量筒中液体体积为________mL.
mL
乙
60.0
仰小俯大
第3节 测量液体和固体的密度
2. “民以食为天,食以油为先”,食用油是日常生活的必需品.某同学想知道食用油的密度究竟有多大,于是他取了一些食用油进行了测量.
(1)将天平放在_______桌面上,然后将游码移至标尺的_________处,最后调节_________使天平平衡.
水平
零刻度线
天平的调节:
①放:把天平放在水平台面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处;
②调:调节平衡螺母,使指针指在分度盘中线处.
平衡螺母
第3节 测量液体和固体的密度
(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),此时量筒中食用油的体积为____cm3.
40
甲
最大测量值:50 mL
分度值:1 mL
读数时视线要与液面相平
第3节 测量液体和固体的密度
乙
(3)用天平测出剩余食用油和烧杯的总质量m2,如图乙所示,则量筒中食用油的质量为 g.(4)该食用油的密度为 g/cm3.若将食用油倒入量筒时有部分食用油沾在量筒内壁上,则所测得的食用油密度相比真实值 (选填“偏小”“偏大”或“准确”).
36
0.9
V偏小、m准确
偏大
天平读数:物体的质量=砝码的总质量+游码左侧对应的示数
m油=m1-m2=62.4 g-26.4 g=36 g
m2=50 g+10 g+2.4 g=62.4 g
第3节 测量液体和固体的密度
(5)(等效代替)若在实验时,天平砝码缺失,于是他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A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B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C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
ABC
第3节 测量液体和固体的密度
3. 山西老陈醋是中国四大名醋之一,它的生产已有3 000年余年的历史,其蛋白质含量最高达14.96%,含有7种人体必需的氨基酸.如图所示,某款老陈醋的标签上标有“净含量800 mL”的字样.小明在家想知道该款醋的密度,先称出了一壶醋的总质量为890 g,并记下醋液面所在的位置;把醋全部倒入其他容器,再装入等体积的水,称出壶和水的总质量为850 g.求:
(1)所装水的质量;
解:(1)水的体积等于装醋的体积,则
V水=V壶=800 mL=800 cm3=8×10-4 m3由 可得,所装水的质量为
m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×8×10-4 m3=0.8 kg=800 g
V水=V醋
m=ρV
净含量:800 mL
第3节 测量液体和固体的密度
3. 山西老陈醋是中国四大名醋之一,它的生产已有3 000年余年的历史,其蛋白质含量最高达14.96%,含有7种人体必需的氨基酸.如图所示,某款老陈醋的标签上标有“净含量800 mL”的字样.小明在家想知道该款醋的密度,先称出了一壶醋的总质量为890 g,并记下醋液面所在的位置;把醋全部倒入其他容器,再装入等体积的水,称出壶和水的总质量为850 g.求:
(2)空壶的质量;
(2)空壶的质量为
m壶=m壶水-m水=850 g-800 g=50 g
m壶=m壶水-m水
净含量:800 mL
第3节 测量液体和固体的密度
3. 山西老陈醋是中国四大名醋之一,它的生产已有3 000年余年的历史,其蛋白质含量最高达14.96%,含有7种人体必需的氨基酸.如图所示,某款老陈醋的标签上标有“净含量800 mL”的字样.小明在家想知道该款醋的密度,先称出了一壶醋的总质量为890 g,并记下醋液面所在的位置;把醋全部倒入其他容器,再装入等体积的水,称出壶和水的总质量为850 g.求:
(3)该款醋的密度.
(3)醋的质量为m醋=m壶醋-m壶=890 g-50 g=840 g老陈醋的密度为
m醋=m壶醋-m壶
净含量:800 mL
第3节 测量液体和固体的密度
4. (2023大连改编)妈妈买了一个纯金吊坠,小明想知道这个吊坠是空心还是实心的,于是进行了测量.(1)在调节天平横梁平衡时,将游码放在标尺左端的零刻度线处,发现指针偏向分度盘的右侧,则应将平衡螺母向_______调节.(2)用调好的天平测量吊坠的质量,测量结果如图甲所示.则吊坠的质量是________g.(3)将吊坠放入装有30 mL水的量筒内,量
筒中的水面如图乙所示.则吊坠的密度是
_________kg/m3.已知金的密度是19.3×103
kg/m3,则该吊坠是____心的.
右偏左调
左
20.8
5.2×103
空
34 mL
天平读数:物体的质量=砝码的总质量+游码对应的示数
量筒读数:视线要与液面相平
V=34 mL-30 mL=4 mL=4 cm3
第3节 测量液体和固体的密度
(4)小明不小心将量筒打碎了,找来一个烧杯,设计了如下方案:
①用天平测出吊坠的质量为m;
②向烧杯中装入适量的水,用天平测出烧杯和适量水的总质量为m1;
③将吊坠浸没在烧杯的水中,在水面处进行标记;
④取出吊坠,向烧杯中缓慢加水至标记处,_____________________
_____________;
上述方法测得吊坠的密度为___________(用物理符号表示).
用天平测出烧杯和水的
总质量为m2
标记法:V吊坠=V加水
第3节 测量液体和固体的密度
Lavf55.34.100
Lavf57.83.100
$$