5.4测量：固体和液体的密度 课件-------2025-2026学年沪科版物理八年级上学期

沪科新版八上 第四节 测量：固体和液体的密度 第五章 质量与密度 物理观念 通过实验深化对密度概念的理解，尝试用密度的知识解决简单问题，能解释生活中一些与密度有关的物理现象. 科学思维 通过多次测量物质的密度，学会利用物理公式间接测量物理量的科学方法，进一步发展演绎推理的科学思维能力. 科学探究 通过经历多次测量固体和液体密度的过程，增强设计实验方案、利用测量工具进行规范测量以及收集证据的能力. 科学态度与责任 通过经历测量物质的密度实验的全过程，体会物理知识的应用价值，养成主动与他人合作的精神，以及严谨细致、实事求是的科学态度. 重点：用天平和量筒测量固体和液体的密度. 学习目标 生产生活中，常常需要根据密度的大小鉴别物质、选择材料，因此需要测量物质的密度.例如花岗岩碑石的样品与盐水，怎样才能科学地测量它们的密度呢？ 天平 ？ 新课引入 测量：固体和液体的密度 1. 学会用量筒和量杯测量液体的体积. 2. 测量不规则小石块的密度. 【实验器材】 天平 量筒 不规则小石块 量杯 【实验目的】 测量小石块的密度 实 验 1 细线 安全 警示 使用量筒和量杯时轻拿轻放、规范操作，避免打碎. 【实验原理与设计】 量筒 量杯 天平 观察右侧的量筒，思考下列问题： 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 量筒的使用方法 若液体下凹，视线应与凹液面的最低处相平. 若液体上凸，视线应与凸液面的最高处相平. 1. “看”：看最大测量值和分度值； 2. “放”：量筒放在水平桌面上； 3. “读”：视线应与液面相平； 4. “记”：数值和单位. 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 V1 V2 排水法：V物=V2-V1 思考 对于不规则物体的体积，我们也可以借助量筒或量杯进行测量，怎样用量筒或量杯测出不规则物体的体积呢？ 当ρ物＜ρ水时，物体会漂浮在水面上，如何测量漂浮物体的体积？ V物=V2-V1 V物=V2-V1 V1 V2 针压法 助沉法 V1 V2 思考 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. 若固体体积较大(无法放进量筒)——溢水法(排水法). 方 案 一 方 案 二 物体表面沾有水，导致质量m测量值偏大，测量的密度ρ偏大. 【方案讨论】 m m 【实验步骤】 (1)用天平测量小石块的质量m； (2)在量筒中加入适量的水，将此时液面的刻度值V1 记录到表格中； (3)将小石块浸没在量筒的水中，把此时液面的刻度值V2记录到表格中； 点击播放视频 实验 次数 小石块的质量m/g 放入石块前量筒中液面的刻度值V1/mL 放入石块后量筒中液面的刻度值V2/mL 小石块的体积V/mL 小石块的密度ρ/(kg·m-3) 第1次 第2次 第3次 33.3 50 62 12 2.78×103 (4)重复以上步骤，多次测量. 多次测量求平均值，减小误差 根据实验数据，计算出小石块的密度. 【实验结论】 【交流讨论】 (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？ 会导致所测小石块的体积偏小，由 可得，测得的小石块密度值偏大. 将三次测量计算出的密度值求平均值作为结果 (2)若小石块具有吸水性，则测得的小石块密度值准确吗？为什么？ 小石块具有吸水性，会导致所测小石块的体积偏小，由 可得，测得的小石块密度值不准确. 思考 为了使测量结果更加准确，应该如何测量具有吸水性的小石块的体积呢？ 方案一：先让物体吸足水，然后用一层塑料薄膜将物体密封，再放入装有一定水的量筒中测量体积； 方案二：采用沙土填埋法. ①在量筒中装入适量细沙，并摇匀压实，读出其示数V1； ②将物体没入量筒中的细沙中，并摇匀压实，读出其示数V2；③物体的体积为V=V2-V1. 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 用天平测出空烧杯的质量m1 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 用天平测出烧杯和溢出水的总质量m2 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. 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 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 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 等体积法(标记法) V石=V加水= → V石=V加水 拓展 对于液体物质，又该如何测量它的密度呢？ ？ 测量自制盐水的密度. 【实验器材】 天平 量筒 【实验目的】 测量盐水的密度 实 验 2 烧杯 盐水 方 案 一 方 案 二 倒入烧杯时量筒内壁沾有液体，导致质量m测量值偏小. 倒入量筒时烧杯内壁沾有液体，导致体积V测量值偏小. 【方案讨论】 V m1 m2 V m1 m2 方 案 三 m2 V m1 m V ρ＝ m1-m2 V ＝ 质量、体积测量值均准确； 相比而言，方案三更准确. 【方案讨论】 (1)在烧杯内倒入适量盐水，用天平测量并记录烧杯和盐水的总质量m1； (2)从烧杯中倒出一些盐水到量筒中，再用天平测量烧杯 和剩余盐水的总质量m2，并将结果记录到表格中； (3)读出倒入量筒中的盐水体积V，并将结果记录到表格中； 实验 次数 烧杯和盐水的总质量m1/g 倒出一些盐水后烧杯和剩余盐水总质量m2/g 倒入量筒中的盐水质量m/g 倒入量筒中的盐水体积V/mL 盐水的密度ρ/(kg·m-3) 第1次 第2次 第3次 (4)重复以上步骤，多次测量. 点击播放视频 【实验步骤】 1.16×103 174.6 116.4 58.2 50 多次测量求平均值，减小误差 【实验结论】 根据实验数据，计算出盐水的密度. 【交流讨论】 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. 将三次测量计算出的密度值求平均值作为结果 缺少量筒时如何测量盐水的密度？ m1 m2 水 盐水 m3 用天平测量空烧杯的质量m1 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 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 → 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 如何挑选一个果汁多、口感好的柚子? 柚子是人们喜食的水果之一.卖柚子的果农说：柚子好不好吃，与其所含水分的多少有关，所以尽量挑偏“重”一点的，这样柚子的果汁多，成熟度高，吃起来也比较甜. 请查阅资料，了解柚子树的生物学特征及 柚子的营养价值. 结合查阅的资料，从学科综合的角度分析 果农的说法是否有道理，为什么? 学科综合 测量:固 体和液体 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：看最大测量值和分度值； 2. 放：放在水平台上； 3. 读：视线应与液面____；若液体下凹，视线应与凹液面的最___处相平；若液体上凸，视线应与凸液面的最___处相平； 4. 记：记录数值和单位. 测量固体和 液体的密度 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 量筒或量杯 高 低 课堂小结 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 40 仰小俯大 2. (2025遂宁改编)小明学习密度知识时，发现课本密度表中没有酱油的密度，于是利用家庭实验室的器材进行测量. (1)将装有酱油的烧杯放在已调好的天平_____盘里，用镊子在_____盘里加(或减)砝码，并调节_______使天平再次平衡，盘里的砝码和游码位置如图甲所示，此时烧杯和酱油的总质量为_____g. 左物右码 左 右 游码 m物=m砝码+m游码 87.4 (2)将烧杯中的部分酱油倒入量筒中，测得体积为40 mL，测量烧杯和剩余酱油的总质量为39.4 g，计算出酱油的密度为______g/cm3. (3)整理器材时，他发现量筒侧壁沾有少许酱油，于是推断出测量结果比真实值偏______. V=40 mL=40 cm3 量筒中酱油的质量m=87.4 g-39.4 g=48 g 1.2 酱油体积的测量值偏小 准确 偏小 偏大 大 (4)[等效替代]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酱油直至天平平衡，如图B所示；③将右盘烧杯中的酱油全部倒入量筒， 测出其体积为V2，如图C所示； 则酱油的密度ρ酱油＝_______(用物理符号表示). 等效替代法：m酱油=m水 →ρ水V1=ρ酱油V2 ABC 乙 酱油 3. 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 (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 4. 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 4. 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 4. 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 $