6.3测量密度（教学课件）物理新教材教科版八年级上册

物理八年级上册 • 教科版 第六章 质量与密度 第3节 测量密度 学习目标 物理观念 实验探究 规范选用、使用量筒，正确读数记录；独立完成矿石、盐水密度测量实验，合理排布步骤、记录并处理数据；对比评估不同实验方案，分析异常数据成因。 科学态度与责任 如实记录实验数据，爱护实验器材，养成良好实验习惯；小组合作中积极交流，敢于质疑不合理方案；认识密度测量在勘探、材料、食品检测中的价值。 知道测量密度的基本原理：测出物质的质量和体积再用 ρ = 计算。 科学思维 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。 重点难点 科学难点 对测量物质密度实验误差及其产生原因的分析，对实验方案的改进。 教学重点 1. 量筒的使用。 2. 测量固体密度的方法。 3. 测量液体密度的方法。 课堂引入 盐水选种 　　农民选种的常用方式，为选出饱满的种粒，可配制适当密度的盐水进行选种。将籽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？ 知识点1　量筒 知识点1：量筒 要测出物质的密度，需要测出哪些物理量？用什么工具测量？ 质量 m 用托盘天平测量 直接测量， 使用前先调平衡。 体积 V（规则固体） 用刻度尺测量、计算 如长方体 V = abc， 圆柱体 V = πr²h 液体、不规则固体体积用什么呢？ 密度公式 量筒 知识点1：量筒 （1）认识量筒 　　观察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。 · 单位：毫升mL(ml) 　　　1mL=1cm3 · 最大测量值：100mL · 分度值：1mL 知识点1：量筒 读一读：量筒使用说明书 量筒由哪几部分组成？性能参数是什么？ 量筒使用说明书（节选） 一、用途：量筒是按体积定量量取液体的仪器。 二、结构与性能：量筒由圆筒形的透明钠玻璃侧壁、玻璃底座、容量刻度组成，圆筒容器上侧便于倾倒的嘴。 标称容量 250mL 分度值 5mL 知识点1：量筒 使用量筒要注意什么？ 使用量筒时，应将其放在水平桌面上，保持稳定。 3 滴管精确加液 注入液体时，可用胶头滴管滴加到所需要的量， 待附着在内壁上的液体流下来，再读数。 量筒没有“0”刻度，一般起始刻度为总容积的十分之一。 用滴管滴加液体到所需刻度 1 没有“0”刻度 2 放在水平台上 知识点1：量筒 　　使用量筒测量液体的体积，读数时可能会出现图中的三种情况，正确的是哪一种呢? × √ × 俯视：偏大 仰视：偏小 知识点1：量筒 （2）量筒的读数 读数时：视线与液面相平 读数时，视线要与液体凹液面的最低处相平。 俯视读数偏大，仰视读数偏小。 水面上升部分的体积=石块的体积，用量筒读数即可。 知识点1：量筒 测量小石块的体积 只有天平和量筒，小石块的体积怎么"量"出来？ 排水法：用"排开的水"间接测量体积的方法，叫作排水法。 讨论交流 石块形状不规则，刻度尺无法直接测量它的的长宽高。 石块放入水中会沉底， 占居一定空间，“排开”，水面上升。 （等效替代法） 知识点1：量筒 ① 倒入适量的水 ② 放入石块并浸没 在量筒中倒入适量的水，读出水的体积V₁。 用细线拴住石块， 轻放入量筒并浸没水中；读出示数 V₂。 （3）排水法的操作步骤 水面上升部分对应的体积， 就是石块的体积。 V石 = V₂ − V₁ 知识点1：量筒 石块的体积究竟是多少？ 13 对照课本图 6-3-3（示例读数） V石 = V₂ − V₁ = 60mL - 50mL =10mL=10m3 V₁ = 50mL V2 = 60mL 知识点1：量筒 排水法要注意什么？ 问 用细线拴牢石块，贴着水面缓慢放入，防止砸破量筒底部。 · 水要适量 水过少不能浸没石块；水过多放入石块后会超出量程。 测不出 · 必须完全浸没 石块未全部浸没会使读数差偏小。 · 不吸水的固体 排水法只适用于不吸水的固体；吸水会使液面上升变少， 测得体积偏小。 · 轻拿轻放 典例分析 例1 如图所示的是利用量筒测量固体体积的方法。如图甲所示的是a、b、c三位同学的读数方式，其中读数方式正确的是_____（选填“a”“b”或“c”）。将金属块放入图甲所示的量筒中，液面稳定后如图乙所示，则金属块的体积为_____cm3。 b 10 典例分析 【解析】用量筒测液体体积读数时，视线应与凹液面底部相平，即图中b正确；因为量筒的分度值为2mL，甲图中凹液面底部在60mL位置即液体体积为60mL，乙图中凹液面底部在70mL位置即金属块和液体的总体积70mL，则金属块的体积为：70mL - 60mL=10mL=10cm3； 故答案为：b；10。 知识点2　测量固体和液体的密度 知识点2：测量固体和液体的密度 1. 实验：测量矿石和盐水的密度 实验原理 实验器材 托盘天平、量筒、烧杯、滴管、细线、小石块、水、待测盐水。 托盘天平：测质量 m 量筒、烧杯、滴管：测体积 V、取液体。 细线、小石块：拴住石块放入量筒。 知识点2：测量固体和液体的密度 实验步骤 （1）测小石块的密度 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计算出小石块体积V = V₂ − V₁。 ⑤计算出小石块密度。 ⑥可多次测量求出密度平均值。 盐水的密度： 知识点2：测量固体和液体的密度 知识点2：测量固体和液体的密度 实验数据 石块的体积：V＝V2－V1＝45cm3－39cm3=6cm3 根据密度公式可得，石块的密度为 cm3 16.4 39 45 6 2.73 知识点2：测量固体和液体的密度 查一查：这块矿石是什么？ 测得 ρ石 = 2.73g/cm³ = 2.73×10³ kg/m³， 落在花岗岩的密度区间内。它可能是花岗岩。 常见矿石的密度（常温常压下） 注意：不同矿石的密度范围有重叠，单凭密度不能百分之百确定种类，还应结合颜色、硬度、光泽等特征综合判断。 知识点2：测量固体和液体的密度 交流与评估 1. 实验中应先测石块的质量，还是先测石块的体积? 　　如果先测体积，石块上会附着水，测得的石块质量偏大，导致密度的测量值大于实际值。 2. 测量小石块体积时，可先测量石块和水的总体积，再测水的体积吗? 如先测小石块，其从水中取出时会沾上一些水，导致测量的水体积会偏小，导致测量值偏大。 不可以 知识点2：测量固体和液体的密度 蜡的密度小于水，把它放入量筒中会漂浮在水面上： 直接套用排水法，只能测出浸入水下的那一部分体积。 想办法让蜡块完全浸没，才能求出蜡块的全部体积。 3. 能不能用此方法测量不规则形状的蜡块的密度呢？ 用什么办法"压"它下去？ 知识点2：测量固体和液体的密度 测量蜡块的体积 压入法 配重法 V = V₂ − V₁ 铁丝 重物 共同思路：等效替代——借助外力或重物，把"漂浮"变成"浸没"，再用排水法计算。 知识点2：测量固体和液体的密度 （2）测量盐水的密度 先测出盐水的质量和体积，再利用密度公式计算。 ①用天平测量杯和盐水的质量m1 ②倒出一部分盐水，用量筒测体积V ③测量杯和剩余盐水的质量 m2 ④计算盐水质量 m＝m1－m2 ⑤计算盐水的密度。 盐水的密度： 知识点2：测量固体和液体的密度 知识点2：测量固体和液体的密度 实验数据 量筒中盐水的质量：m＝m1－m2＝71g－35.2g=35.8g 根据密度公式可得，盐水的密度为 cm3 71 35.2 35.8 30 1.19 知识点2：测量固体和液体的密度 交流与评估 1.有同学设计了以下方案，说说看他们的方案可行吗？ 方案一 方案二 量筒内壁会留一些盐水，导致盐水质量m偏小，测量的密度ρ偏小。 烧杯内壁会留一些盐水，导致盐水体积V偏小，测量的密度ρ偏大。 知识点2：测量固体和液体的密度 2.步骤②中，为什么只倒入部分盐水，全部倒入不行吗？ 　　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。 知识点2：测量固体和液体的密度 3. 给你一个天平、一盒砝码、一个空瓶、适量的水(水的密度已知)，你能利用这些器材测量牛奶的密度吗?请设计实验方案，根据测量的物理量，写出计算牛奶密度的公式。 分别装入相同体积的水和牛奶。 等体积法 空瓶 V牛奶 = V水 = m牛奶 = m2 - m0 ρ牛奶 = 典例分析 例1 利用托盘天平和量筒测量石块的密度。图甲为调节天平平衡的过程中，将游码移至零刻度线后指针静止时的位置；图乙是用调平的天平测量石块质量，天平平衡时砝码的质量和游码在标尺的位置；图丙是测量石块体积的情景。下列说法正确的是（　　） A．将石块从西安带到渭南，石块的质量会变大 B．应向左调节平衡螺母，使图甲中的指针指到 分度盘的中央位置 C．由图乙可知，石块的质量为50.4g D．该石块的密度为2.7×103kg/m3 D 典例分析 【解析】A．质量是物体的一种属性，不随位置的改变而变化，故将石块从西安带到渭南，石块的质量不变；故A错误； B．指针左偏，应向右调节平衡螺母，使图甲中的指针指到分度盘的中央位置，故B错误； C．图乙可以看到，砝码质量为50g,游码示数为4g,小石块的质量为砝码示数和游码示数之和，故石块的质量为m=50g+4g=54g, 故C错误； D．石块的体积V=40mL-20mL=20mL=20cm3，石块的密度为 ρ = = = 2.7g/cm3= 2.7×103kg/m3 故D正确。故选：D。 课堂小结 测量固体和液体的密度 量筒 测量密度 测量固体的密度 量筒的使用 测量液体的密度 天平测质量 m 排水法测体积 V = V₂ − V₁ 查密度表可鉴别物质 多次测量取平均值 剩余法避开残留误差 ρ = (m₁ − m₂) / V 天平两次称量 + 量筒一次读数 测量特殊物体 剩余法避开残留误差 ρ = (m₁ − m₂) / V 天平两次称量 + 量筒一次读数 课堂练习 1. 小明所在的小组设计实验测量沙棘汁的密度，以下是操作步骤，请你选出最佳方案（　　） ①用天平测出空烧杯的质量 ②用天平测出空量筒的质量 ③用天平测出烧杯和沙棘汁的总质量 ④用量筒测出沙棘汁的体积 ⑤用天平测出量筒和沙棘汁的总质量 ⑥计算 A．③④①⑥ B．①④③⑥ C．②④⑤⑥ D．①③④⑥ A 课堂练习 2. 为测石块密度，小巴进行如图所示的操作：测石块质量时，天平砝码与游码的读数如图乙所示，接着用量筒和水测石块的体积如图丙所示，则下列判断正确的是（　　） A．测量前向右调节平衡螺母 B．石块的质量为72.4g C．石块的密度是2.4g/cm3 D．若石块吸水会导致密度的 测量值偏小 C 课后作业 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 $