6.3 测量液体和固体的密度（导学案）物理新教材人教版八年级上册

6.3 测量液体和固体的密度 （导学案） 【学习目标】 1. 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。 2. 通过测量物质的密度，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。 3. 通过经历测量液体和固体密度的过程，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。 4. 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。 【学习重点】会用天平和量筒测固体和液体的密度。 【学习难点】设计并选择实验方案；从误差产生的角度对实验进行评估。 【自主预习】阅读教材第149页第3节《测量液体和固体的密度》，并完成以下填空： 1. 量筒的作用：用来测定液体的体积，也可以利用排水法间接测定小固体的体积。 2. 量筒的使用：把量筒放在水平面上，使用前应看清量筒的量程及分度值；读数时，视线应与凹形液面的底部（如水面）或筒内液体的凸形液面顶部（如水银面）相平。 3. 测量物质密度的实验原理是ρ=m/V；需要测量的物理量分别是质量和体积，测量质量需要的仪器是天平，测量体积所需要的仪器是量筒或量杯。 4. 测液体的密度时，要先用天平称出烧杯和被测液体的总质量m1，将烧杯中被测液体倒入量筒中一部分，测出其体积V，再用天平称出剩余液体和烧杯的质量m2，则液体密度的表示式为ρ=(m1-m2)/V，这种测量方法可以减小实验误差。 5. 测量形状不规则的固体的密度时，要先用天平测出固体的质量m，然后往量筒中倒入适量的水，记下量筒中水的示数为V1；再用细线拴住待测的物体（密度大于水），将物体轻轻地放入水中，记下量筒的示数为V2。则物块密度的表示式为ρ=m/(V2-V1)。 【探究新知】 探究一、测量盐水的密度 【思考】如果要根据密度公式ρ=m/V来测定盐水的密度，需要测出哪些物理量？需要选用什么测量工具和器材？用什么办法来测量？为了减小误差，物理量的测量是否存在先后顺序？ 【分析并思考】如果要根据密度公式ρ=m/V来测定盐水的密度，需要测量盐水的质量和体积。盐水的质量可以用天平测量；盐水的体积怎样测量呢？ 液体的体积需要使用量筒来测量。怎样使用量筒测量体积？ 1. 量筒的使用 【活动】观察实物，阅读教材第149页“量筒的使用”内容。回答： （1）观察你所用的量筒是以什么单位标度的，量筒的最大测量值是多少，量筒的分度值是多少。 （2）怎样正确使用量筒？ （3）小石块的形状不规则，用刻度尺无法测出其体积。怎样用量筒测量小石块的体积？ 【归纳】 量筒是测量液体体积的仪器，也可以利用排开液体的体积测量形状不规则的固体的体积。 （1）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） ②量筒的最大测量值：最上面的刻度线指示的数值即为最大测量值，该量筒是50mL。 ③量筒的分度值：即量筒上相邻两条刻度线之间的体积。图中量筒的分度值是1mL。 （2）量筒的使用方法 ①选：在测量前应根据被测物体的体积和测量精度的要求来选择合适的量筒，尽量一次性完成测量（可以减小误差）。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。 ③读：量筒内的液面大多数是凹液面，如水、酒精等形成的液面，也有的液面是凸液面，如水银面（甲图）。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，如图乙所示。俯视或仰视的读数均不准确。若俯视，读数会偏大；若仰视，读数会偏小。 甲 乙 （3）用量筒测量小石块体积的方法（排水法） ①用烧杯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；正确读出水面上升后的总体积V2（图乙）； ③计算被测石块的体积V＝V2－V1。 “适量”意思是指：水要浸没物体；但是水量不能过多，以免放入物体后有水溢出。 2. 测量盐水的密度 【实验方案】 关于测量液体密度的实验方案，可以用画简图的方式呈现，分析它们的利与弊，从而得出最佳方案。比较下面三种方案的优劣，找到最佳方案是“方案3”，并用该方案进行实验。 【实验过程】 （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，读出量筒内盐水的体积V。 （3）测量烧杯和剩余盐水的总质量m2。 （4）实验数据记录表格： 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·cm-3） （5）根据公式ρ=m/V计算盐水的密度ρ=（m1- m2）/V 【讨论交流】小明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。但该实验方案也是正确的。（均选填“大”或“小”） 【例题1】因复合材料的密度小于水，小明在该材料下方悬挂了一个铁块来测量材料的体积，如图甲、乙所示。 甲 乙 丙 （1）为减小实验误差，小明的操作顺序应为________（选填“先乙后甲”或“先甲后乙”），材料的体积为______。 （2）若在某次读取量筒示数时，小明采用如图丙所示的方法，则他测出材料的体积将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （3）小红不用悬挂铁块，用一根细铁丝将物块压入水中也可以测得物块的体积，如果采用这种方法，则她测出材料的体积将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】 先乙后甲；20cm3；偏小；偏大。 【解析】（1）因复合材料的密度小于水，小明在该材料下方悬挂了一个铁块来测量材料的体积，为减小实验误差，小明的操作顺序应为先乙后甲。 复合材料的体积为V=60mL-40mL=20mL =20cm3。 （2）因为对量筒仰视读数时，测出的体积会偏小。 （3）用一根细铁丝将物块压入水中也可以测得物块的体积，但是如果采用这种方法，所测得物块的体积会偏大。 【例题2】水是生命之源，保护水资源和节约用水是每个公民应尽的义务。在开展主题为“物态变化与节水”的综合实践活动中，小明在学习了密度知识后，想进一步了解家里的水质，为此他向老师借来实验器材测量家里自来水的密度： （1）将天平放在水平台上，游码移至零刻度线处，发现横梁指针如图甲所示，接下来他应该向_______（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，直到天平横梁水平位置平衡； （2）实验正确操作，测出自来水和杯子总质量为118.8g；将部分水倒入量筒，如图乙所示，测出量筒中水的体积为_______cm3；再测出剩余自来水和杯子的质量，如图丙所示； （3）根据上述实验数据，计算出自来水的密度为_________g/cm3； （4）在向量筒倒入自来水时，如果不慎有水溅出，则测出的自来水密度会_______；（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） （5）在日常生活中我们要节约用水，请列举一项你在家庭生活中节约用水的措施：____。 【答案】 左 60 1.01 偏大 见解析 【详解】（1）由图甲得，指针指向分度盘的右边，接下来他应该向左调节平衡螺母，直到天平横梁水平位置平衡。 （2）由图乙得，量筒的分度值为2mL，量筒中水的体积为V=60mL=60cm3 （3）量筒中水的质量为m=118.8g-58.2g=60.6g，自来水的密度为 （4）在向量筒倒入自来水时，如果不慎有水溅出，会导致剩余的水的质量偏小，测得的量筒中水的质量偏大，而体积测量准确，由ρ=m/V得，测出的自来水密度会偏大。 （5）清洗物品时，将水龙头的开关开小点或者将水装到盆中再进行清洗。 探究二、测量小石块的密度 我们已经通过测量盐水的密度掌握了测量密度的原理和用量筒测量液体体积的方法。想一想，如何利用排水法测量形状不规则固体的体积，并讨论实验方案的合理性。 【实验方案】测量小石块密度的实验中，会有两种设计方案，如图所示，经过分析后，确定最佳的方案为“方案2”。 【实验过程】 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V1。 ③用细线吊着小石块浸没到量筒的水中，读出小石块和水的总体积V2。 （4）实验数据 石块的 质量m/g 量筒内水的体积V1/cm3 量筒内石块和水的总体积V2/cm3 石块的 体积V/cm3 石块的密度 ρ/g·cm-3 （5）利用密度公式ρ=m/V计算小石块的密度为ρ=m/（V2-V1）。 【交流讨论】思考下面的三个问题并回答。 （1）如果要测量的不规则固体因体积过大而无法浸入量筒内，你有什么办法测量它的体积? （2）如何用量筒测量在水中不下沉的不规则固体（如石蜡）的体积? （3）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？ 【归纳】 （1）如果要测量的不规则固体因体积过大而无法浸入量筒内，你有什么办法测量它的体积? 对于体积过大的不规则固体，可以采用以下方法进行测量：首先，将固体浸没在盛水的容器内，然后在容器壁上标记水面的位置。接着，将固体从水中取出，向量筒中倒入适量的水并读取其体积V1 。然后，将量筒中的水缓慢地倒入容器内，直到水位达到之前标记的位置，再次读取量筒内剩余水的体积V2，这两个体积之差就是固体的体积 V= V1 – V2 。 （2）如何用量筒测量在水中不下沉的不规则固体（如石蜡）的体积? 如果要测量不能沉入水中的固体（如石蜡）的体积，可以先取一个重物浸没于量筒中，并记下体积。然后将固体和重物系在一起浸入量筒中，读取此时的体积。两个体积的差值便是固体的体积。 （3）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？ 不能先测量小石块和水的总体积，再测量水的体积。若先测量小石块和水的总体积V总（图甲），取走小石块后量筒中水的体积为V乙，则小石块的体积V石=V总-V乙，因为从水中取走小石块时沾有一些水，测量剩余水的体积V乙会偏小，会使被测小石块的体积V石偏大，根据ρ＝m/V可知，导致密度的测量值偏小。（均选填“大”或“小”） 【例题3】如图所示是利用天平和量筒来测量某金属零件密度的实验。具体操作如下： （1）测量前，要把天平放在______上，并将游码移至标尺左端零刻线处，如果指针在分度盘上的位置如图甲所示，要调节天平横梁平衡，应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调； （2）用调节好的天平测金属零件质量时，当天平平衡后，砝码及游码的位置如图乙所示，则金属零件的质量为______g； （3）用体积不计的细线系好零件轻轻放入盛有适量水的量筒中，量筒示数变化如图丙所示，则金属零件的体积为______cm3，金属零件的密度为______kg/m3。 【答案】 水平桌面 右 54 20 2.7×103 【详解】（1）使用天平测量物体质量前，应先将天平调平。先将天平放置在水平桌面上，并将游码移至标尺左端零刻线处，指针如图甲所示偏左，说明左侧偏重，应将平衡螺母向右调，直至指针指示分度盘中央。 （2）金属零件的质量m=50g+4g=54g （3）金属零件的体积 金属零件的密度 【课堂总结】 【课堂练习】 1．为确定某种金属块的密度，首先用天平测量金属块的质量。当天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示。然后，用量筒测量金属块的体积。将水倒入量筒，液面达到的位置如图乙所示，再把金属块完全浸没在量筒的水中，水面升高，如图丙所示。下列有关说法正确的是（　　） ①金属块的质量为39.4g ②金属块的密度为7.8g/cm3 ③按照乙、丙、甲的顺序实验，会使密度的测量值偏大 ④用天平测量物体质量时，通过调节平衡螺母使天平水平平衡 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 【答案】B 【详解】①图甲中天平标尺的分度值是0.2g，则金属块的质量为20g+10g+5g+4g=39g，①错误； ②据乙丙两图可知，金属块的体积为 金属块的密度为，②正确； ③按照乙、丙、甲的顺序实验，即先测体积后测质量，导致测量金属块的质量偏大，金属块的体积正确，由ρ=m/V可知，使密度的测量值偏大，③正确； ④用天平测量物体质量时，不能调节平衡螺母，④错误，故B正确，ACD错误。故选B。 2．如图所示，某同学用量筒、足够多的水、一定重的铁块和细线，测量某一木块的体积，操作的步骤如下： A．往量筒内倒入适量的水； B．记录下水的体积V1； C．用细线拴住铁块，轻轻放入量筒内水中，并使之浸没，记下铁块和水的总体积V2； D．取出铁块，用细线把铁块和木块捆在一起浸没在量筒内的水中，记下此时的总体积V3；（以上细线体积忽略不计） E. 计算出木块的体积； （1）以上步骤中可以省去不做的是______（用字母符号表示）（填步骤前的序号）。 （2）根据如图量筒的具体读数，得出木块体积V为______cm3。（取整数） 【答案】（1）B；（2）15 【详解】（1）实验中，首先往量筒内倒入适量的水；再用细线拴住铁块，轻轻放入量筒内水中，并使之全部浸没，记下铁块和水的总体积V2；再取出铁块，用细线把铁块和木块捆在一起浸没在量筒内的水中，记下此时的总体积V3；最后用木块、铁块和水的总体积V3减去铁块和水的总体积V2即为木块的体积。故实验中没有必要单独测量水的体积V1，故以上步骤中可以省去不做的是B。 （2）由图可知，量筒的分度值为5mL，铁块和水的总体积V2=70mL；木块、铁块和水的总体积V3=85mL，则木块的体积为 3．优优在测量果汁密度时，进行了如下操作实验： （1）将托盘天平放在水平工作台上，把游码移至零刻度线处，发现指针位置如图甲所示。要使横梁水平平衡，应将平衡螺母向_________调。 （2）为了减小实验误差，下列步骤最合理的顺序是_________ A．将烧杯中的果汁全部倒入量筒，如图乙所示，果汁体积为50mL； B．用天平测出“空”烧杯的质量为51.8g； C．烧杯中盛适量的果汁，用天平测出果汁和烧杯的总质量，如图丙所示。 （3）由上述测量数据可以算出果汁的密度为_________。 【答案】（1）左；（2）CAB；（3）1.2×103kg/m3 【详解】（1）将天平放在水平桌面上，把游码移到标尺左端零刻度线处，若指针不在分度盘中央时，按照左偏右调，右偏左调的原则进行调节，图甲指针右偏，应将横梁上的平衡螺母向左调节。 （2）先测量果汁与杯子总质量，将烧杯中的果汁全部倒入量筒中，读出果汁的体积，再测空杯质量，两次质量相减即为量筒中果汁的质量，这样的顺序可以减小实验误差，因此最合理的顺序为CAB。 （3）由图丙可知，标尺的分度值为0.2g，游码读数为1.8g，果汁和杯子总质量为 量筒内果汁的质量为 则果汁的密度为 4．某同学测量不吸水小石块的密度。 （1）他把天平放在水平台上，发现指针偏向分度盘中线右侧，马上调节平衡螺母，你认为他在操作上的明显错误是：_______；改正错误后，若天平指针位置如图甲所示，则应将天平的平衡螺母向______调，使指针对准分度盘中央刻度线，测出的小石块的质量如图乙所示； （2）将水倒入量筒，液面的位置如图丙所示，再把小石块放入量筒，液面的位置如图丁所示，若沿视线c读数，则测量的密度值______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （3）小石块的密度为_________g/cm3，如果把步骤（1）和（2）的顺序对调，则测量的密度值_________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) 没有将游码移至标尺的零刻线处；左；(2)偏大；(3) 1.95；偏大 【详解】（1）使用天平前，应先将游码移至标尺的零刻线处，再调节平衡螺母使天平平衡。该同学把天平放在水平台上，发现指针偏向分度盘中线右侧，马上调节平衡螺母，操作上的明显错误是没有将游码移至标尺的零刻线处。 由图甲知，指针偏向分度盘的右侧，说明右侧质量偏大，根据天平平衡螺母调节原则“右偏左调”，应将天平的平衡螺母向左调，使指针对准分度盘中央刻度线。 （2）若沿视线c（仰视）读数，会使读取的量筒中液体体积偏小，即小石块和水的总体积测量值偏小，根据，小石块体积测量值偏小。由密度公式可知，质量测量准确，体积偏小，则测量的密度值偏大。 （3）由图乙知，标尺的分度值为0.2g，小石块的质量m=20g+10g+5g+4g=39g 由图丙知，量筒的分度值为2mL，水的体积为20mL，由图丁知，水和小石块的总体积为40mL，则小石块的体积 小石块的密度 如果把步骤(1)和(2)的顺序对调，先测体积后测质量，小石块从量筒中取出会沾有水，导致测得的质量偏大，根据ρ=m/V，体积测量准确，质量偏大，则测量的密度值偏大。 5．小明用电子秤测量鸭蛋密度的步骤如图甲、乙、丙、丁所示。根据图中电子秤显示的质量算出了鸭蛋的密度，密度的表达式为_______。若实验中取出鸭蛋会带出水，则由此测得的鸭蛋的密度_______（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）（用图中字母表示，水的密度用ρ水表示）。 【答案】 无影响 【详解】由图可知，排开水的质量等于补水后的总质量加上鸭蛋的质量减去鸭蛋放入烧杯后的总质量，即 鸭蛋的体积等于排开水的体积，即 鸭蛋的密度 鸭蛋浸没在水中时，在烧杯水面处做好标记，取出鸭蛋，鸭蛋会带出水，但向烧杯内倒水再到标记处时，鸭蛋带出的水已经补充到烧杯中，因此鸭蛋的体积测量值是准确的，由此测得的鸭蛋密度不变。 6．小明利用天平（无砝码）、两个规格相同的烧杯和水测量盐水的密度，步骤如下： （1）测量前，将天平放在水平桌面上，将________移到零刻度线处，并调节天平水平平衡。 （2）用两烧杯分别装30mL水和盐水，应将装水的烧杯放在天平的_____（选填“左”或“右”）盘，装盐水的烧杯放在另一个盘。 （3）调节_________使天平水平平衡，如图所示。 （4）盐水的密度是________ kg/m3。（ρ水取1.0×103kg/m3） 【答案】（1）游码；（2）右；（3）游码；（4）1.1×103 【详解】（1）由天平的使用规则可知，在测量前，将天平放在水平桌面上，将游码移到零刻度线处，并调节平衡螺母使天平水平平衡。 （2）在测量过程中，由于没有砝码，只能通过调节游码使天平平衡。盐水的密度大于水的密度，在相同体积时，盐水的质量大于水的质量，如果装盐水的烧杯放在右盘，则无论怎么移动游码都不能使天平重新平衡，故应把装水的烧杯放在右盘。 （3）当把装水的烧杯放在右盘，水的质量小于盐水的质量，则通过向右移动游码，相当于在右盘内加小砝码，可以使天平平衡。 （4）由图可知，当游码示数为3g时，天平平衡。由题意可知，水和盐水的体积均为 由可得，水的质量为 左盘烧杯内盐水的质量为 则盐水的密度为 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 6.3 测量液体和固体的密度 （导学案） 【学习目标】 1. 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。 2. 通过测量物质的密度，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。 3. 通过经历测量液体和固体密度的过程，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。 4. 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。 【学习重点】会用天平和量筒测固体和液体的密度。 【学习难点】设计并选择实验方案；从误差产生的角度对实验进行评估。 【自主预习】阅读教材第149页第3节《测量液体和固体的密度》，并完成以下填空： 1. 量筒的作用：用来测定液体的体积，也可以利用排水法间接测定小 的体积。 2. 量筒的使用：把量筒放在水平面上，使用前应看清量筒的 及 ；读数时，视线应与凹形液面的 （如水面）或筒内液体的凸形液面顶部（如水银面） 。 3. 测量物质密度的实验原理是 ；需要测量的物理量分别是 和 ，测量质量需要的仪器是 ，测量体积所需要的仪器是 或 。 4. 测液体的密度时，要先用天平称出烧杯和被测液体的 m1，将烧杯中被测液体倒入量筒中一部分，测出其 V，再用天平称出 和烧杯的质量m2，则液体密度的表示式为ρ= ，这种测量方法可以减小实验误差。 5. 测量形状不规则的固体的密度时，要先用天平测出固体的 m，然后往量筒中倒入适量的水，记下 中水的示数为V1；再用细线拴住待测的物体（密度大于水），将物体轻轻地放入水中，记下量筒的示数为V2。则物块密度的表示式为ρ 。 【探究新知】 探究一、测量盐水的密度 【思考】如果要根据密度公式ρ=m/V来测定盐水的密度，需要测出哪些物理量？需要选用什么测量工具和器材？用什么办法来测量？为了减小误差，物理量的测量是否存在先后顺序？ 【分析并思考】如果要根据密度公式ρ=m/V来测定盐水的密度，需要测量盐水的 和 。盐水的质量可以用天平测量；盐水的体积怎样测量呢？ 液体的体积需要使用量筒来测量。怎样使用量筒测量体积？ 1. 量筒的使用 【活动】观察实物，阅读教材第149页“量筒的使用”内容。回答： （1）观察你所用的量筒是以什么单位标度的，量筒的最大测量值是多少，量筒的分度值是多少。 （2）怎样正确使用量筒？ （3）小石块的形状不规则，用刻度尺无法测出其体积。怎样用量筒测量小石块的体积？ 【归纳】 量筒是测量液体体积的仪器，也可以利用排开液体的体积测量形状不规则的固体的体积。 （1）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 （mL）。1毫升（mL）= 厘米3 （cm3） ②量筒的最大测量值：最上面的刻度线指示的数值即为最大测量值，该量筒是 mL。 ③量筒的分度值：即量筒上相邻两条刻度线之间的体积。图中量筒的分度值是 mL。 （2）量筒的使用方法 ①选：在测量前应根据被测物体的体积和测量精度的要求来选择合适的量筒，尽量一次性完成测量（可以减小误差）。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 上。 ③读：量筒内的液面大多数是凹液面，如水、酒精等形成的液面，也有的液面是凸液面，如水银面（甲图）。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 ，如图乙所示。俯视或仰视的读数均不准确。若俯视，读数会偏大；若仰视，读数会偏小。 甲 乙 （3）用量筒测量小石块体积的方法（排水法） ①用烧杯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；正确读出水面上升后的总体积V2（图乙）； ③计算被测石块的体积V＝ 。 “适量”意思是指：水要浸没物体；但是水量不能过多，以免放入物体后有水溢出。 2. 测量盐水的密度 【实验方案】 关于测量液体密度的实验方案，可以用画简图的方式呈现，分析它们的利与弊，从而得出最佳方案。比较下面三种方案的优劣，找到最佳方案是“方案 ”，并用该方案进行实验。 【实验过程】 （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，读出量筒内盐水的体积V。 （3）测量烧杯和剩余盐水的总质量m2。 （4）实验数据记录表格： 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·cm-3） （5）根据公式ρ=m/V计算盐水的密度ρ= 【讨论交流】小明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 ，会使测量的密度ρ偏 。但该实验方案也是正确的。（均选填“大”或“小”） 【例题1】因复合材料的密度小于水，小明在该材料下方悬挂了一个铁块来测量材料的体积，如图甲、乙所示。 甲 乙 丙 （1）为减小实验误差，小明的操作顺序应为________（选填“先乙后甲”或“先甲后乙”），材料的体积为______。 （2）若在某次读取量筒示数时，小明采用如图丙所示的方法，则他测出材料的体积将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （3）小红不用悬挂铁块，用一根细铁丝将物块压入水中也可以测得物块的体积，如果采用这种方法，则她测出材料的体积将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【例题2】水是生命之源，保护水资源和节约用水是每个公民应尽的义务。在开展主题为“物态变化与节水”的综合实践活动中，小明在学习了密度知识后，想进一步了解家里的水质，为此他向老师借来实验器材测量家里自来水的密度： （1）将天平放在水平台上，游码移至零刻度线处，发现横梁指针如图甲所示，接下来他应该向_______（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，直到天平横梁水平位置平衡； （2）实验正确操作，测出自来水和杯子总质量为118.8g；将部分水倒入量筒，如图乙所示，测出量筒中水的体积为_______cm3；再测出剩余自来水和杯子的质量，如图丙所示； （3）根据上述实验数据，计算出自来水的密度为_________g/cm3； （4）在向量筒倒入自来水时，如果不慎有水溅出，则测出的自来水密度会_______；（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） （5）在日常生活中我们要节约用水，请列举一项你在家庭生活中节约用水的措施：______。 探究二、测量小石块的密度 我们已经通过测量盐水的密度掌握了测量密度的原理和用量筒测量液体体积的方法。想一想，如何利用排水法测量形状不规则固体的体积，并讨论实验方案的合理性。 【实验方案】测量小石块密度的实验中，会有两种设计方案，如图所示，经过分析后，确定最佳的方案为“方案2”。 【实验过程】 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V1。 ③用细线吊着小石块浸没到量筒的水中，读出小石块和水的总体积V2。 （4）实验数据 石块的 质量m/g 量筒内水的体积V1/cm3 量筒内石块和水的总体积V2/cm3 石块的 体积V/cm3 石块的密度 ρ/g·cm-3 （5）利用密度公式ρ=m/V计算小石块的密度为ρ= 。 【交流讨论】思考下面的三个问题并回答。 （1）如果要测量的不规则固体因体积过大而无法浸入量筒内，你有什么办法测量它的体积? （2）如何用量筒测量在水中不下沉的不规则固体（如石蜡）的体积? （3）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？ 【归纳】 （1）如果要测量的不规则固体因体积过大而无法浸入量筒内，你有什么办法测量它的体积? 对于体积过大的不规则固体，可以采用以下方法进行测量：首先，将固体浸没在盛水的容器内，然后在容器壁上标记水面的位置。接着，将固体从水中取出，向量筒中倒入适量的水并读取其体积V1 。然后，将量筒中的水缓慢地倒入容器内，直到水位达到之前标记的位置，再次读取量筒内剩余水的体积V2，这两个体积之差就是固体的体积 V= 。 （2）如何用量筒测量在水中不下沉的不规则固体（如石蜡）的体积? 如果要测量不能沉入水中的固体（如石蜡）的体积，可以先取一个重物浸没于量筒中，并记下体积。然后将固体和重物系在一起浸入量筒中，读取此时的体积。两个体积的差值便是固体的体积。 （3）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？ 不能先测量小石块和水的总体积，再测量水的体积。若先测量小石块和水的总体积V总（图甲），取走小石块后量筒中水的体积为V乙，则小石块的体积V石=V总-V乙，因为从水中取走小石块时沾有一些水，测量剩余水的体积V乙会偏小，会使被测小石块的体积V石偏 ，根据ρ＝m/V可知，导致密度的测量值偏 。（均选填“大”或“小”） 【例题3】如图所示是利用天平和量筒来测量某金属零件密度的实验。具体操作如下： （1）测量前，要把天平放在______上，并将游码移至标尺左端零刻线处，如果指针在分度盘上的位置如图甲所示，要调节天平横梁平衡，应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调； （2）用调节好的天平测金属零件质量时，当天平平衡后，砝码及游码的位置如图乙所示，则金属零件的质量为______g； （3）用体积不计的细线系好零件轻轻放入盛有适量水的量筒中，量筒示数变化如图丙所示，则金属零件的体积为______cm3，金属零件的密度为______kg/m3。 【课堂总结】 【课堂练习】 1．为确定某种金属块的密度，首先用天平测量金属块的质量。当天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示。然后，用量筒测量金属块的体积。将水倒入量筒，液面达到的位置如图乙所示，再把金属块完全浸没在量筒的水中，水面升高，如图丙所示。下列有关说法正确的是（　　） ①金属块的质量为39.4g ②金属块的密度为7.8g/cm3 ③按照乙、丙、甲的顺序实验，会使密度的测量值偏大 ④用天平测量物体质量时，通过调节平衡螺母使天平水平平衡 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 2．如图所示，某同学用量筒、足够多的水、一定重的铁块和细线，测量某一木块的体积，操作的步骤如下： A．往量筒内倒入适量的水； B．记录下水的体积V1； C．用细线拴住铁块，轻轻放入量筒内水中，并使之浸没，记下铁块和水的总体积V2； D．取出铁块，用细线把铁块和木块捆在一起浸没在量筒内的水中，记下此时的总体积V3；（以上细线体积忽略不计） E. 计算出木块的体积； （1）以上步骤中可以省去不做的是______（用字母符号表示）（填步骤前的序号）。 （2）根据如图量筒的具体读数，得出木块体积V为______cm3。（取整数） 3．优优在测量果汁密度时，进行了如下操作实验： （1）将托盘天平放在水平工作台上，把游码移至零刻度线处，发现指针位置如图甲所示。要使横梁水平平衡，应将平衡螺母向_________调。 （2）为了减小实验误差，下列步骤最合理的顺序是_________ A．将烧杯中的果汁全部倒入量筒，如图乙所示，果汁体积为50mL； B．用天平测出“空”烧杯的质量为51.8g； C．烧杯中盛适量的果汁，用天平测出果汁和烧杯的总质量，如图丙所示。 （3）由上述测量数据可以算出果汁的密度为_________。 4．某同学测量不吸水小石块的密度。 （1）他把天平放在水平台上，发现指针偏向分度盘中线右侧，马上调节平衡螺母，你认为他在操作上的明显错误是：_______；改正错误后，若天平指针位置如图甲所示，则应将天平的平衡螺母向______调，使指针对准分度盘中央刻度线，测出的小石块的质量如图乙所示； （2）将水倒入量筒，液面的位置如图丙所示，再把小石块放入量筒，液面的位置如图丁所示，若沿视线c读数，则测量的密度值______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （3）小石块的密度为_________g/cm3，如果把步骤（1）和（2）的顺序对调，则测量的密度值_________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 5．小明用电子秤测量鸭蛋密度的步骤如图甲、乙、丙、丁所示。根据图中电子秤显示的质量算出了鸭蛋的密度，密度的表达式为_______。若实验中取出鸭蛋会带出水，则由此测得的鸭蛋的密度_______（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）（用图中字母表示，水的密度用ρ水表示）。 6．小明利用天平（无砝码）、两个规格相同的烧杯和水测量盐水的密度，步骤如下： （1）测量前，将天平放在水平桌面上，将________移到零刻度线处，并调节天平水平平衡。 （2）用两烧杯分别装30mL水和盐水，应将装水的烧杯放在天平的_____（选填“左”或“右”）盘，装盐水的烧杯放在另一个盘。 （3）调节_________使天平水平平衡，如图所示。 （4）盐水的密度是________ kg/m3。（ρ水取1.0×103kg/m3） 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $