第3节测量固体和液体的密度（表格式教学设计）物理北师大版（北京）2024八年级全一册

该初中物理教学设计聚焦测量固体和液体密度，通过复习密度公式ρ=m/V，结合不规则石块体积测量情境导入，衔接密度概念理论知识，搭建“理论认知→测量工具使用→实验方案设计”的学习支架。 特色在于以科学探究为主线，通过“设计→操作→数据处理→误差分析”完整过程培养探究能力，采用“方案对比”（如液体测量剩余法）突破误差分析难点，渗透科学思维。小组合作与典例练习结合，提升学生实验操作与严谨态度，为教师提供清晰教学流程与误差应对策略。

第3节测量固体和液体密度（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 教师 课题 第3节测量固体和液体密度 教学 目标 物理观念 1、了解量筒和量杯的构造特点，掌握其正确使用方法，能准确读取液体体积。 2、理解测量物质密度的原理是ρ=m/V，掌握测量固体和液体密度的实验步骤。 3、明确密度是物质的特性，测量结果反映物质本身的属性。 科学思维 1、能根据密度公式推导实验原理，设计合理的实验步骤，区分测量固体、液体密度的异同点。 2、能对实验数据进行收集、整理和计算，分析实验误差产生的原因，提出减小误差的方法。 科学探究 1、经历“设计实验→操作仪器→收集数据→处理数据→分析评估”的完整探究过程，提升实验操作和数据处理能力。 2、学会控制变量的思想，在测量液体密度时，通过“先测总质量，后测剩余质量”的方法减小误差。 科学态度 与责任 1、通过规范操作实验仪器，培养严谨的科学态度和实事求是的实验精神。 2、借助小组合作实验，增强团队协作意识，体会物理实验的严谨性和趣味性。 教材 分析 本节是第六章“质量与密度”的实践应用课，承接前一节密度概念的理论知识，同时将天平、量筒两种测量工具的使用方法融合，是“理论→实践”的重要衔接点。教材以“测量工具使用→实验方案设计→数据处理→误差分析”为主线，突出科学探究的完整性，既强化了密度公式ρ=m/V的应用，又培养了学生的实验操作和数据分析能力，体现了物理学科“学以致用”的特点。 学情分析 八年级学生已掌握密度的定义、公式及天平的基本使用方法，但对量筒（量杯）的使用较为陌生，缺乏规范操作的经验。学生具备初步的实验探究思维，但在设计实验步骤、分析实验误差时存在不足，尤其是测量液体密度时，对“避免容器残留液体影响实验结果”的细节把控能力较弱。此外，学生对动手实验兴趣浓厚，可通过小组合作实验提升其参与度和探究能力。 教学重点 1、 量筒的正确使用； 2、 测量固体和液体密度的实验步骤及数据处理。 教学难点 1、 测量液体密度时减小误差的方法； 2、 实验误差的分析与改进。 教学 器材 教具准备：天平（含砝码）、量筒、量杯、水、细线、不规则石块（若干）、烧杯、盐水、抹布 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 复习提问：密度的计算公式是什么？要测量物质的密度，需要测量哪些物理量？ 情境引入：展示一块不规则石块，提问：“如何测量这块石块的体积？”引导学生思考“排水法”，引出测量体积的工具——量筒和量杯，从而导入本节课主题。 思考：如何测量石块的体积？ 学习新课一、量筒和量杯的使用 1.用途：如图甲乙所示，量筒和量杯都是测量液体体积的容器，也可以利用排开液体体积的方法测量形状不规则的固体的体积。 2.量筒上的标度 观察量筒的标度单位、最大测量值和分度值。 （1）单位：量筒上的标度单位是毫升（mL）。 1毫升（mL）=1厘米3（cm3） 1升（L）=1分米3（dm3） （2）量筒的最大测量值（量程） 最上面的刻度线指示的数值即为量程，该量筒是50mL。 （3）量筒的分度值 量筒上相邻两条刻度线之间的体积为量筒的分度值。该量筒的分度值是1mL。 3． 使用方法 （1） 选：在测量前应根据被测物体的体积（一次性完成测量比较好）和测量精度的要求来选择合适的量筒，使用前首先要观察量筒的单位标度、量程和分度值。 （2）放：使用量筒测量体积时应将量筒放在水平桌面上。量筒内的液面大多数是凹液面（如水、煤油等形成的液面），也有的液面是凸液面（如水银面）。 （3）读：读数时，视线一定要与液体凹液面的底部或凸液面的顶部保持相平 （4）记：记录的结果有数字和单位组成。量筒读数时不能“仰视”与“俯视”的原因 4.使用量筒的注意事项 （1）被测液体的体积不能超过量程。 （2）在测量范围内，应选择分度值较小的量筒，目的是提高精确度，减小测量误差。 （3）不能对量筒加热，也不能用量筒测量高温以及对玻璃有腐蚀性的液体。 5.用量筒测量小石块体积的方法（排水法） （1）将适量的水倒入量筒内，读出水的体积V1（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）读出水面上升后的总体积V2（图乙）； （4）计算被测石块的体积：V＝V2－V1 【典例1】如图所示的仪器名称叫做_________，它的分度值为_________，所测量液体的体积为_________，量筒读数正确的是_________（选填“甲”、“乙”或“丙”）。 类比刻度尺、温度计的使用，学习量筒和量杯的使用。 对于形状不规则的小石块，怎样去测它的体积？ 学习新课二、用天平和量筒测量固体的密度 1.固体体积的测量 （1）形状规则的固体——刻度尺法 以测量长方体的体积为例：可以利用刻度尺测量长a、宽b、高c，然后根据体积公式计算出体积V=abc。 （2）形状不规则的固体——排水法 ①向量筒倒入适量的水，读出体积V1； ②用细线拴好物体，使其浸没在量筒的水中，记录水面到达的刻度V2； 计算出物体的体积：V=V2-V1 2.用天平和量筒测量小石块的密度 （1）实验原理：ρ=m/V （2）实验器材：天平、量筒、小石块、烧杯、细线、水。 （3）实验步骤: 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，读出量筒中水的体积为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）实验数据 石块的质量m/g 水的体积v1/cm3 石块和水的总体积v2/cm3 石块的体积v/cm3 石块的密度ρ/(kg·m3） （5）计算石块的密度 Ρ= 3.讨论交流 （1）能不能先测量小石块的体积，然后测量它的质量？ 【分析】不能先测量小石块的体积。因为小石块从水中取出时沾有一些水，再测量它的质量时会变大，导致误差大。 （2）测量小石块的体积时，能不能先测量小石块和水的总体积，再测量水的体积？ 【分析】测量小石块的体积时，不能先测量小石块和水的总体积，因为小石块从水中取出时沾有一些水， 再测量水的体积会偏小，导致测量值偏大。 【典例2】小丽用天平和量筒等器材测量小石块的密度，具体操作如图所示，石块的密度是_________kg/m3。 根据实验步骤进行实验，把所测数据记录在导学案上的表格中，并计算出小石块的密度。 讨论交流：跟同组同学交流讨论左边两个问题，并形成结论。 学习新课三、用天平和量筒测量液体的密度 1. 实验原理：ρ=m/V 2. 实验器材：天平、量筒、盐水、烧杯. 3. 设计并进行实验 （1）在烧杯中倒入适量的盐水，测量烧杯和盐水的总质量m1。 （2）将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，读出量筒内水的体积V 。 （3）测量烧杯和剩余盐水的总质量m2。 （4）实验数据 烧杯和盐水的总质量m1/g 烧杯和剩余盐水的质量m2/g 量筒中盐水的质量m/g 量筒中盐水的体积 V/cm3 盐水的密度 ρ/(g/cm3) （5）计算盐水的密度 ρ= 4. 讨论交流 小明同学所用的实验方案如下，请你进行评估。 （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m1。 （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=（m1- m）/V 【评估】步骤（3）中，把烧杯中的盐水全部倒入量筒中时，由于烧杯内壁会有残留盐水，导致体积V偏小，会使测量的密度ρ偏大。 【典例3】小明在实验室测量某种饮料的密度。 (1)把天平放在水平台上，游码调至左端零刻线处，此时天平的指针位置如图甲所示，这时应向_________（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使天平横梁水平平衡。测量过程如下： (2)①如图乙所示，用天平测出烧杯的质量为_________g。 ②将饮料倒入量筒中，测出其体积为20cm3。 ③将饮料倒入烧杯中，用天平测出饮料和烧杯的总质量为52.4g。 ④算出饮料的密度为_________g/cm3。上述步骤所测密度会比实际值_________，小明认为对上述实验过程重新排序可以减小该误差，新的排序为_________。 (3)找来两个相同的瓶子，分别装入体积都为V的水和上述饮料，在用调好的天平而不用砝码的情况下，小明也测量出了饮料的密度（水的密度为ρ_水）。 ①将装有饮料的瓶子放在天平的_________盘，装有水的瓶子放在另一个托盘。 ②调节标尺上的游码使天平平衡，读出游码对应的刻度值为m’。 ③饮料密度的表达式为ρ饮料=_________。 类比测量小石块的方法，学习怎样测量液体的密度？ 讨论步骤（3）造成盐水密度过大的原因，如何解决这一问题？ 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1．（22-23八年级上·海南省直辖县级单位·期末）要求较准确地测出80mL的酒精，请你在下列4种规格的量筒中，选出适当的量筒（　　） A．量程50mL，分度值5mL B．量程50mL，分度值2mL C．量程100mL，分度值5mL D．量程250mL，分度值10mL 【答案】C 【详解】AB．要求较准确的测出80mL的酒精，所选的量筒量程不能比被测液体体积小，故AB不符合题意； CD．当量筒的量程满足要求时，所选测量工具分度值越小，测量结果越精确，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 2．（24-25八年级下·甘肃酒泉·期末）某同学用托盘天平和量筒测量一个石块的密度，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，下列说法错误的是（   ） A．图甲中应将平衡螺母向右调，使横梁平衡 B．图乙中测石块质量时，天平的读数是71.4g C．由图丙量筒的示数测得石块的体积是 D．计算出石块的密度足 【答案】D 【详解】A．调节天平时，指针左偏，则天平右边高，根据“哪边高往哪边调”可知，应将平衡螺母向右调节，使横梁平衡，故A正确，不符合题意； B．乙图天平分度值为，则天平读数为 故B正确，不符合题意； C．由丙图可求石块体积为 故C正确，不符合题意； D．可计算石块密度为 故D错误，符合题意。 故选D。 3．（21-22八年级下·江苏扬州·月考）以下是某同学测量木塞体积的实验，其中四个步骤中不需要的是（　　） A．（1） B．（2）（4） C．（3） D．（1）（3） 【答案】D 【详解】木塞放在水中，木塞漂浮在水面上，要测量木塞的体积，采用针压法或下吊金属块法，根据②④可求出木塞的体积，木塞的体积V=V4-V2 故D符合题意，ACB不符合题意。故选D。 4．（2024·山东聊城·中考真题）小慧为了鉴别一金属块由什么物质组成，分别使用天平和量筒测量出它的质量和体积如图所示，则该金属块的质量为 g，经过计算得到该金属块的密度，结合固体密度表获知该金属为 。 一些固体的密度（常温常压） 物质　　密度/（） 铂　　　　 金　　　　 铅　　　　 银　　　　 铜　　　　 铁　　　　 【答案】 39.6 铁 【详解】[1][2]由图可知，金属块的质量为m=5g+10g+20g+4.6g=39.6g 由图可知，金属块的体积V=40mL-35mL=5mL=5cm3 该金属块的密度 由表中数据可知，该金属可能为铁。 5．（24-25八年级上·河北张家口·期末）小明买了一种果汁，他想在实验室中测量出这种果汁的密度，主要实验步骤如下： （1） 把天平放在水平台上，将游码移到零刻度线处，指针位置如图甲所示，此时应 向 （选填“左”或“右”） 调节平衡螺母，直至横梁平衡； （2） 用调节好的天平测量烧杯和果汁的总质量为106g； （3） 将烧杯中的部分果汁倒入量筒中，如图乙所示，量筒中果汁的体积为 cm3； （4） 用天平测烧杯和杯内剩余果汁的总质量，如图丙所示，测得烧杯和剩余果汁的总质量为 g； （5） 计算出果汁的密度为 g/cm3。 【答案】 左 40 62 1.1 【详解】（1）[1]天平放在水平台上，将游码移到零刻度线处，指针偏向分度盘的右侧，此时应向左调节平衡螺母，直至横梁平衡。 （3）[2]由图乙可知，量筒的分度值为1mL，量筒中果汁的体积为40mL=40cm3 （4）[3]标尺分度值为0.2g，烧杯和剩余果汁的总质量m1=50g+10g+2g=62g （5）[4]量筒中果汁的质量m=m总-m1=106g-62g=44g 果汁的密度为 板 书 设 计 第3节 测量固体和液体的密度 一、实验原理 ρ=m/V 二、量筒和量杯的使用 特点：量筒刻度均匀，量杯刻度上密下疏 操作： 放：放在水平台上 读：视线与凹液面底部相平（俯视偏大、仰视偏小） 三、测量固体（不规则）的密度 步骤：① 测质量 m ；② 测水的体积 V1 ；③ 测总体积 V2 ；④ 计算 V=V2-V1 、Ρ= 关键：水适量，浸没固体且不超量程 四、测量液体的密度 最优步骤（剩余法）：① 测总质量m1；② 倒出部分测体积V；③ 测剩余质量m2；④计算m=m1-m2、ρ= 关键：减小容器残留，减少误差 课 堂 小 结 量筒（量杯）的使用关键：水平放置、视线与凹液面（或凸液面）底部（或顶部）相平。 测量固体密度的步骤：测质量→测水的体积→测水和固体总体积→算密度。 测量液体密度的步骤：测总质量→倒出部分测体积→测剩余质量→算密度。 作 业 1、完成课后“实践与探索”练习 2、配套同步分层作业 教学 反 思 成功之处：通过演示法和实操练习结合，学生快速掌握了量筒的使用规范；采用“方案对比”的方式，让学生自主发现测量液体密度的最优方法，突破了误差分析的难点；小组合作实验充分调动了学生的积极性，参与度高。 不足之处：部分学生在实验操作中动作较慢，导致小组实验进度不一致；对漂浮固体体积的测量方法未深入拓展，学生的思维拓展不够；误差分析环节时间较紧，部分学生未能充分理解误差产生的原因。 改进措施：下次教学前，提前培训实验小组长，由组长协助指导组员操作；增加“漂浮固体密度测量”的拓展讨论环节，拓宽学生思路；优化课堂时间分配，预留充足时间进行误差分析和交流。 ( 6 / 10 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $