测量物质的密度 (导学案)【学生版】

人教版八年级（上册） 第六章 质量与密度

第3节 测量物质的密度（导学案）

【学习目标】

1. 会用量筒测量液体的体积、固体的体积，并利用天平和量筒测量不同形状固体和液体的密度，体会等量替换的方法。

2. 会利用物理公式间接地测定某个物理量，进一步巩固密度的概念。

3. 在测量固体和液体密度的过程中，熟悉天平、量筒的使用技能，规范实验操作步骤，培养严谨的科学态度。

【学习重点】

会用天平和量筒测固体和液体的密度

【学习难点】

用量筒测液体和不规则物体的体积。

【自主预习】

阅读教材，完成以下问题：

1. 量筒的作用：用来测定液体的 ，也可以利用排水法间接测定

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

（如水面）或筒内液体的凸形液面

（如水银面） 。

3. 测量物质密度的实验原理是 ；需要测量其中的物理量分别是 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 中一部分，测出 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 .

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，往量筒中倒入适量的水，记下 中水的示数为V1；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= .

【合作探究】

探究一、量筒的使用

1. 量筒的单位、量程与分度值

【观察量筒，回答问题】 ①量筒的作用是什么？②如图1所示，量筒的单位是什么？量程和分度值个多大？

【小结】

①量筒的作用：直接测量

体积（或形状不规则的

的体积）。

②量筒的单位、量程和分度值：

（a）单位：量筒是以 （mL）为单位标度，1mL=1cm3；

（b）如图1所示的量筒：量程是 ，分度值为 ；

（c）结构特点：量筒上下同粗，刻度均匀，高、细（可以使体积变化明显，刻度精确）。

2.量筒的读数方法

①读数时，量筒一定要放在 上；

②读数时视线要与液面 。如图甲所示，若俯视，读数会偏 ，若仰视，读数会偏 。

③如图2乙所示：若液面（例如水面）为凹形，视线要与凹液面的最 处保持水平；若液面（例如水银面）为凸形，视线应与凸形液面的最 处相平。

3. 用量筒测量体积

【实验】①用量筒直接测量出50 mL的水。

【想想议议】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？

②测出小石块体积：利用排水法进行测量。

（a）用烧杯将 的水倒入量筒内，读出水的体积V1（图甲）；

（b）将待测小石块用细线拴住，轻轻地 于量筒内的水中；

（c）正确读出水面上升后的 V2（图乙）；

（d）计算被测石块的体积V＝ 。 图1 量筒 图2 量筒的读数

【做一做】一位同学要用量筒测量一块不规则小石块的体积，并拟定了如下实验步骤：

A．用细线系住石块，慢慢放入量筒中；

B．将石块浸没水中后，读出体积示数V2；

C．向量筒中装入适量的水V1；

D．计算石块的体积V石＝____________；

（1）这位同学应采用的正确步骤是 __________；(填序号)

（2）步骤C中“适量”意思是指：

①石块放入后，量筒中的水上升高度不超出量筒的 。

②石块放入后水能 石块。

探究二、测量盐水的密度

1．实验原理：ρ=m/V

2．实验器材： （带砝码）、 、烧杯、盐水。

【设计实验】方案一：

①用天平测量出 的质量m。

②向烧杯中倒入一部分盐水，测量烧杯和盐水的 m1。

③将烧杯中的盐水全部倒入 中，读出示数为V。

④根据公式计算盐水的密度ρ= .

【误差分析】烧杯里的盐水能不能倒干净?如果倒不干净会给测量结果带来怎样的影响?那么要消除这种影响，实验需要如何改进?

【结论】由于烧杯内壁会残留盐水，导致体积V ，密度ρ （选填“变大”或“变小”）。

【想一想】有没有更好的实验方案呢？

方案二：

①在烧杯中倒入适量的盐水，测量 的总质量m1。 ②将烧杯里面的盐水倒 到量筒里，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根据公式计算盐水的密度ρ= .

【小结】在方案二中，不存在方法上带来的误差，可以减小实验误差，所以我们选用该方案进行。利用方案二进行实验。

实验数据记录表格：

【提示】量筒是测量液体体积的工具， （能/不能）放在天平上测量质量。

探究三、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、细线、水

【设计实验】

方案一：先测体积，再测质量。

①在量筒放入适量水（目的是浸没石块后，水面不超过量程），读取水的体积V1；

②用细线系住小石块（目的是防止小石块打破量筒底部），慢慢放入量筒水中，读出 V2；

③取出小石块，测出小石块质量m。

④根据公式计算盐水的密度ρ= .

【误差分析】先测完体积后，小石块表面沾有水，再测质量时，m ，ρ （选填“变大”或“变小”）。 【想一想】有没有更好的实验方案呢？

方案二：

①用天平测量出

的质量m。

②在量筒中放入 的水，读出量筒中水的体积为V1。

③用细线吊着小石块浸没到量筒的水中，读出 的总体积为V2。

④小石块的体积为V= 。

⑤利用公式计算小石块的密度为ρ= .

【误差分析】先测质量，再测体积时，可以减小误差，所以应该选择方案二。

实验记录表格：

【做一做】小明所在的课外兴趣小组需要密度为1.20g/cm3的盐水，为检验配制的盐水是否合格，小明设计了如下方案。

①往烧杯中倒入适量盐水，测出烧杯和盐水的总质量为____g（如图甲所示）；

②将烧杯中的部分盐水倒入量筒中，读出盐水的体积为______mL（如图乙所示）；

③测出烧杯和剩余盐水的质量为15g；

④计算出盐水的密度为______g/cm3。 探究四、测定密度比水小的物块（石蜡）的密度

【想一想】有些物体的密度比水小，放入水中不会沉底（例如小木块、石蜡、泡沫塑料等），怎样测量它们的密度呢？要测量它们的密度，关键还是测量它们的体积，如何测量它的体积呢？

1．悬垂法（助沉法）测体积（密度）。

实验器材：天平、量筒、水、金属块、石蜡

实验步骤：

①用天平称出石蜡块的质量m；

②在量筒中倒入适量的水，在细线上系上石蜡和金属块，先把

沉入水中测出金属块和水的总体积V1 (如图3所示）；

③把上面石蜡也沉入水中，测出水、金属块、石蜡的总体积V2，两次读数之差就是 的体积

V＝V2－V1；

④根据公式求出石蜡密度ρ= 。

注意：对于浸在水中易溶化或吸水的物质,可在外面涂保护膜.

2．压入法测体积（密度）。

实验器材：天平、量筒、水、细铁丝、石蜡。

实验步骤：

①用天平称出石蜡块质量m；

②在量筒中倒入适量的水，记下 的体积V1（图4甲所示）；

③把石蜡放入量筒水里，用一根细铁丝把石蜡压入水中，记下这时量筒中水面达到的刻度值V2（图4乙图所示），两次读数之差即石蜡的体积V＝ ；

④根据公式求出石蜡密度ρ= 。

3. 对于形状不规则的体积较大（量筒不能直接测量）的物体。可用溢水杯测量物体的体积（如图5）。 图3 图4 图5 溢水杯测量体积 探究五、无量筒测密度

【想一想】若手头没有量筒，你能否测量出形状规则的物体的体积，从而测出物体的密度？

1. 测形状规则的固体的密度

①用天平测出质量𝑚；

②刻度尺测量规则的边长，并用体积公式算出体积V；

长方体 𝑉=𝑎𝑏𝑐；正方体V=a3；圆柱体V=πr2h

③根据ρ=m/V可以计算被测固体的密度。

【想一想】若手头没有量筒，你能否测量出小石块的密度？

2．测形状不规则的物体的密度（测小石块密度）

①实验器材：天平、小烧杯、水、小石块、橡皮筋（或记号笔）

②实验步骤（如图所示）：

（a）在烧杯中放入适量的水，用细线拴住小石块，将小石块浸没水中，在水面到达的位置上作标记，用天平测出水、小石块和烧杯的总质量m1.

（b）将小石块从水中取出，用天平测出水和烧杯的总质量m2.

（c）向烧杯中加水到

处，再用天平测出此时

的总质量m3.

③数据处理：

小石块的质量m石= .

向烧杯中加水到标记处，所加的水的体积等于小石子体积，则所加水的质量为

m水= .

所加水的体积：V加水＝m水 ρ水 = .

小石块的体积：V石＝V加水