第1节 质量和密度 第3课时（培优教学课件）科学新教材浙教版七年级下册

第1节 质量和密度 （第3课时 ） 第3章 物质的特性 浙教版七年级科学下册 密度的测量 目录 测量液体的密度 1 第3章　物质的特性 测量不规则固体的密度 2 科学观念:理解密度公式的应用，掌握测量物体的密度的方法。。 科学思维:通过设计测量物体密度的实验方案，能基于误差分析选择合适的实验方案，增强逻辑推理能力和创新思维能力。 学习目标 探究实践:通过实验操作，熟练掌握天平和量筒的使用方法，提高数据的记录和分析能力。 态度责任:学会倾听和表达，增强团队合作的意识和能力，形成严谨、求实的科学态度。 学习目标 重点： 掌握液体密度和不规则固体密度的测量方法，掌握实验仪器的规范使用。 教学重难点 难点： 密度测量方案的设计，测量误差的分析。 课堂导入 图：农民伯伯利用盐水进行选种。 利用不同种子的密度差异， 实现优良种子与劣质种子的自然分离。 情境创设：盐水选种的奥秘 农民伯伯在农业生产中，会配制适当密度的盐水来选种。静置后，我们会观察到两种截然不同的现象： •饱满种子：密度大于盐水，所以下沉到容器底部。 •干瘪种子：密度小于盐水，所以漂浮在水面上。 探究课题：密度的测量 既然密度知识如此重要，那么，如何才能精确地测量出一杯盐水的密度呢？ 这就是本节课我们要一起攻克的核心难题！ 01 测量液体的密度 第3章　物质的特性 实验一：测量液体的密度（以盐水为例） 实验原理 密度的计算公式是：ρ = 要测量盐水的密度，我们需要分别测量出它的质量 (m)和体积 (V)。 实验器材 • 托盘天平（及配套砝码） • 量筒 (100mL 或 50mL) • 烧杯 (2个) • 待测盐水 • 药匙 (可选) 实验一：测量液体的密度（以盐水为例） 方案设计与误差分析 方案 A：先质后体 (推荐) 1. 测量烧杯 + 全部盐水的总质量m总。 2. 将部分盐水倒入量筒，读出体积V。 3. 测量烧杯 + 剩余盐水的质量m剩。 4. 计算倒出盐水质量： m = m总 - m剩 5. 计算密度：ρ = 方案 B：先体后质 (不推荐) 1. 用量筒直接量取一定体积V的盐水。 2. 将量筒中的盐水全部倒入烧杯中。 3. 用天平测量烧杯和盐水的总质量m。 4. 计算密度：ρ = ⚠️ 潜在问题：量筒倒液易残留 思考与误差分析 ❓ 哪种方案误差更小？ 方案B：盐水从量筒倒入烧杯时，内壁会残留部分液体，导致测得的质量m偏小，最终计算的密度ρ偏小。 ✅ 结论：方案A更好！ 利用“差量法”计算倒出液体的质量，巧妙地规避了液体残留对结果的影响。 实验一：测量液体的密度（以盐水为例） 实验步骤详解（方案A） 01. 准备工作 将天平放置在水平实验台上，调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中央刻度线处，将天平调至平衡状态。 02. 测总质量 (m总) 在烧杯中倒入适量的盐水，将烧杯放在天平左盘，称量并记录烧杯和盐水的总质量，记为 m总。 03. 测体积 (V) 将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中，读数时视线与量筒内凹液面底部相平，记录此时量筒内盐水的体积 V。 04. 测剩余质量 (m剩) 再次将烧杯放到天平上，称量并记录烧杯和杯中剩余盐水的总质量，记为 m剩。 05. 计算盐水密度 (ρ) 先计算量筒内盐水质量：m = m总 - m剩，再代入密度公式：ρ = 实验一：测量液体的密度（以盐水为例） 数据记录与处理 请将实验测得的物理量填写在下方表格中，并计算最终结果： 烧杯和盐水的总质量 m总/ g 烧杯和剩余盐水的质量m剩/ 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·cm-3) 质量单位规范 天平测量物体质量的基本单位是克(g)，请确保数值与单位对应。 体积单位换算 量筒读数单位为毫升(mL)，计算密度时需换算为立方厘米：1 mL = 1 cm³。 有效数字保留 计算密度结果时，请根据测量工具的精度保留合适的有效数字，确保实验数据的科学性。 02 测量不规则固体的密度 第3章　物质的特性 实验二：测量不规则固体的密度（以小石块例） 实验原理 同样依据密度的计算公式：ρ = 固体的质量m可使用托盘天平直接测得；对于形状不规则的小石块，无法直接测量其体积，通常采用“排水法”利用量筒间接测出其体积V。 实验器材 ✓ 托盘天平 (及砝码盒) ✓ 100mL 量筒 (或烧杯) ✓ 细棉线 ✓ 待测小石块 (若干) ✓ 适量清水 ✓ 吸水纸 (备用) 图示：通过观察量筒中液面的两次示数之差 计算出不规则固体的体积 (V = V₂ - V₁) 一、探究活动一：质量与体积的关 方案设计与误差分析 方案A：先测质量，再测体积（推荐） 1. 用天平测出小石块的质量m。 2. 用排水法测出小石块的体积V。 3. 计算密度ρ = 方案B：先测体积，再测质量（不推荐） 1. 用排水法测出小石块的体积V。 2. 用天平测出小石块的质量m。 3. 计算密度ρ = 。 思考与讨论：哪种方案更好？为什么？ 误差分析：方案B中，先测量体积后，小石块会沾有水。再测质量时，测得的质量 m 会包含水的质量，导致测得的质量偏大，最终计算出的密度 ρ 也会随之偏大。 结论：方案A更为准确，因为它严格遵循了实验步骤，有效避免了因固体表面沾水而导致的质量测量系统误差，确保了结果的准确性。 实验二：测量不规则固体的密度（以小石块例） 一、探究活动一：质量与体积的关 实验二：测量不规则固体的密度（以小石块例） 实验步骤详解（方案A） 01. 准备 调节天平至水平平衡状态，为后续测量做准备。 02. 测质量 使用调好的天平，准确称出小石块的质量，将测得数值记为 m。 03. 测水体积 向量筒中倒入适量的水，确保水能没过石块，记录此时水的体积 V₁。 04. 测总体积 用细线系好石块，缓慢放入量筒水中，使其完全浸没且无气泡产生，记录水和石块的总体积 V₂。 05. 计算密度 计算体积：V = V₂- V₁ 计算密度：根据公式 ρ = m/V，算出石块的密度值。 一、探究活动一：质量与体积的关 实验二：测量不规则固体的密度（以小石块例） 数据记录与处理 请将实验测量得到的数据如实记录在下表中，并计算出小石块的体积与密度： 小石块的质量 m /g 水的体积 V₁ /cm³ 小石块和水的总体积 V₂ /cm³ 小石块的体积 V /cm³ 小石块的密度 ρ /(g·cm⁻³) 可进行多次测量求平均值 减小误差 提高测量精度 — — ⚠️ 实验操作注意 将小石块放入量筒时动作要轻缓，防止水溅出；并确保小石块完全浸没在水中，以保证测量准确。 👀 读数视线要求 读取量筒示数时，视线必须与量筒内凹液面的底部保持水平，俯视或仰视读数都会产生误差。 一、探究活动一：质量与体积的关 拓展探究：测量漂浮物体的密度（以小木块为例） 01 / 提出问题 木块的密度小于水，放入水中会自然漂浮，无法通过常规的“排水法”将其完全浸没，从而无法直接测得其体积。 🤔 我们该如何解决这个难题？ 02 / 方案设计 ① 针压法 利用一根细针将木块完全压入水中，使它排开的水的体积等于木块自身的体积，再用量筒测量。 ② 沉坠法 (捆绑法) 将木块与一个密度大的重物（如石块）捆绑，先测重物体积，再测两者共同浸没的体积，相减即得木块体积。 03 / 思考 & 分析 Q: 能不能直接用手指把木块压入水中？ A: 绝对不能！ 因为在按压过程中，手指也会浸入水中并占据一定的体积，导致测得的总体积比木块真实体积偏大，最终计算出的密度结果偏小。 03 课堂小结 第3章　物质的特性 三、课堂小结 04 课堂练习 第3章　物质的特性 四、课堂练习 产自福州的寿山石是四大印章石之首。小明同学用托盘天平和量筒测量一块寿山石的密度，如图甲所示是测量前调节天平时的情景，图乙是正确调节天平后测量寿山石质量的情景，图丙是测量体积时的情景，下列说法正确的是（　　） A．甲图中应将平衡螺母向左调 B．寿山石的质量为51.2g C．寿山石的体积为80cm3 D．寿山石密度为2.57×103kg/m3 四、课堂练习 【答案】D 【解答】解：A、指针偏左，应将平衡螺母向右移；故A错误； B、寿山石的质量为m＝50g+1.4g＝51.4g；故B错误； C、寿山石的体积为V＝80cm3﹣60cm3＝20cm3；故C错误； D、寿山石密度为 ρ=mV=51.4g20cm3=2.57g/cm3＝ 2.57×103kg/m3；故D正确。 故选：D。 四、课堂练习 忠县派森百的高品质“NFC橙汁”营养丰富，浓郁纯正，如图甲所示。小明为了测量橙汁的密度，他将部分橙汁慢慢倒入空烧杯中，测出烧杯和橙汁的总质量m及对应的橙汁体积V的多组数据，并根据数据做出了V﹣m的关系图像，如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．25cm3的橙汁质量为53 g B．派森百橙汁的密度为1.02g/cm3 C．装有1000mL橙汁的烧杯总质量为1145g D．空烧杯的重力为2.5N 四、课堂练习 05 提升训练 第3章　物质的特性 五、提升训练 学校创新实验小组欲测量某矿石的密度，因该矿石形状不规则，无法放入量筒，故选用水、烧杯、天平（带砝码和镊子）、细线、铁架台等器材进行实验，主要过程如下： （1）将装有适量水的烧杯放入已调平的天平左盘，加减砝码，并移动游码，直至天平平衡，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图甲所示，则烧杯和水的总质量为 g。 五、提升训练 （2）如图乙所示，用细线系住矿石，悬挂在铁架台上，让矿石浸没在水中，细线和矿石都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g，则矿石的体积为 。（ρ水=1.0×103kg/m3） （3）如图丙所示，矿石下沉到烧杯底部，天平再次平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g，则矿石的密度为 。 五、提升训练 $