2.3密度的测量

第二章质量与密度2.3测量物质的密度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12会利用公式间接地测定某个物理量，进一步巩固密度的概念一、学习目标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，规范操作步骤，培养严谨的科学态度二、课堂导入如何来测量物质的密度呢？上节课学习了密度，它的公式是不同物质的密度一般不同，密度可以在一定程度上反应物质的某种属性ρm=Vρm=V质量天平砝码和镊子体积测量物质密度的关键三、讲授新知——1.量筒器材名称量筒用途直接测量液体的体积，间接测量体积较小的不规则固体的体积图示使用原则1.被测液体的体积不能超过它的量程。2.在测量范围内，应选择分度值较小的量筒，目的是提高精确程度，减小实验误差。3.不能用量筒测量对玻璃有腐蚀性的液体体积。三、讲授新知——1.量筒量筒的使用及读数方法1.使用前要观察它的量程和分度值：左图所示的量筒，量程为：100mL，分度值为1mL。2.使用一定要放在水平桌面上，不可倾斜使用，不可拿起来读数。3.读数时视线要与量筒中的凹液面最底处相平。视线相平视线俯视视线仰视读数准确读数偏大读数偏小三、讲授新知——2.测量液体物质的密度1.实验原理：ρm=V2.实验目的：测定盐水的密度3.实验器材：天平砝码和镊子烧杯量筒盐水思考：物质密度的测量涉及到了质量的测量和体积的测量，那么测量过程中的次序会对实验结果造成如何影响呢？测量液体物质的密度（例：盐水）012435012435三、讲授新知——2.测量液体物质的密度方案1：①先测空烧杯的质量m1②再测烧杯与盐水的质量m2③测量盐水的体积V思考：步骤①和②使得所测得盐水的质量是准确的：m=m真=m2-m1步骤③因为烧杯壁上有部分盐水残留，使得体积偏小：VV真ρm=V据得，质量m准确，体积V偏小，所测：ρρ真④计算液体密度为m2-m1ρm=V=V4.实验步骤：测量液体物质的密度（例：盐水）①先测盐水的体积V012435012435三、讲授新知——2.测量液体物质的密度方案2：②再测空烧杯的质量m1③将量筒中的水倒入烧杯后测量烧杯与盐水的质量m2思考：步骤①使得所测得盐水的体积是准确的：V=V真步骤③因为量筒壁上有部分盐水残留，使得烧杯和盐水的总质量偏小：m2m2真，进而使得：m=m2-m1m真ρm=V据得，体积V准确，质量m偏小，所测：ρρ真④计算液体密度为m2-m1ρm=V=V4.实验步骤：测量液体物质的密度（例：盐水）012435012435三、讲授新知——2.测量液体物质的密度方案3（最终方案）：①先测烧杯和盐水的总质量m1②再将烧杯中的部分液体倒入量筒中，读出体积V③测出剩下液体与烧杯的总质量m2思考：步骤①和③使得所测得盐水的质量即为倒出去的盐水的质量，是准确的：m=m真=m1-m2步骤②所测得的即倒出去的盐水的体积，是准确的：V=V真④计算液体密度为m1-m2ρm=V=V测量结果准确4.实验步骤：测量液体物质的密度（例：盐水）三、讲授新知——3.测量固体物质的密度固体物质体积测量规则物体固体物质的质量，均可用天平来测量，关键在于固体物质体积的测量直接用刻度尺测量。（例：长方体）不规则物体体积较小体积较大密度大于水密度小于水排水法针压法悬垂法溢水法除了常规的测量质量与体积来求解密度外，等体积法、等质量法也很常见标记法三、讲授新知——3.测量固体物质的密度1.规则固体的密度测量（例：长方体铝块）012435①先测铝块的质量m124356789010cm②用刻度尺测量出铝块的长、宽、高，分别记作：a、b、c思考：由步骤②可以计算出铝块的体积：V=abcρm=V据得铝块的密度：mρm=V=abc三、讲授新知——3.测量固体物质的密度2.不规则固体的密度测量思考：同样会涉及质量和体积的测量顺序的问题（1）测量体积较小、密度大于水的不规则固体的密度（例：小石块）实验原理：实验目的：测定小石块的密度实验器材：天平砝码和镊子量筒细线ρm=V小石块装有适量水的烧杯三、讲授新知——3.测量固体物质的密度2.不规则固体的密度测量012435③从水中取出小石块，测出它的质量为m思考：①先在量筒中注入适量的水，读出水的体积V1（1）测量体积较小、密度大于水的不规则固体的密度（例：小石块）②再用细线将小石块拴好，将小石块浸没在量筒的水中，读出小石块和水的总体积为V2方案1：实验步骤：步骤①和②所测得的体积是准确的，小石块的体积V=V2-V1步骤③中因石块从水中拿出才测的质量，会因粘上少许水而使得：mm真ρm=V据得，体积V准确，质量m偏大，所测：ρρ真保证小石块能完全浸没，且浸没后液面不能超过量筒的量程④计算小石块的密度：V2-V1ρm=V=m三、讲授新知——3.测量固体物质的密度2.不规则固体的密度测量012435③用细线将小石块拴好，将小石块浸没在量筒的水中，读出小石块和水的总体积为V2思考：①先测出小石块的质量为m（1）测量体积较小、密度大于水的不规则固体的密度（例：小石块）②再在量筒注入适量的水，读出水的体积为V1方案2（最终方案）：实验步骤：步骤①所测得的小石块的质量是准确的，小石块的质量m=m真步骤②和③中测得的小石块的体积也是准确的，小石块的体积V=V真测量结果准确④计算小石块的密度：V2-V1ρm=V=m保证小石块能完全浸没，且浸没后液面不能超过量筒的量程三、讲授新知——3.测量固体物质的密度2.不规则固体的密度测量（2）测量体积较小、密度小于水的不规则固体的密度（例：小蜡块）方案1：针压法实验原理：实验目的：测定小蜡块的密度实验器材：天平砝码和镊子量筒细铁丝ρm=V小蜡块装有适量水的烧杯小蜡块的密度比水小，不会沉入水中，该如何选用方法测量？三、讲授新知——3.测量固体物质的密度2.不规则固体的密度测量（2）测量体积较小、密度小于水的不规则固体的密度（例：小蜡块）实验步骤：012435③将蜡块放于量筒中，用细铁丝下压蜡块，使其完全浸没在水中，读出此时蜡块和水的总体积为V2①先测出小蜡块的质量为m②再在量筒注入适量的水，读出水的体积为V1保证小蜡块能完全浸没，且浸没后液面不能超过量筒的量程④计算小蜡块的密度：V2-V1ρm=V=m注意：在向量筒中放置蜡块时，应适当的倾斜量筒，让蜡块沿着量筒壁缓缓进入量筒中，以防液体飞溅，使得测得的蜡块和水的总体积偏小。三、讲授新知——3.测量固体物质的密度2.不规则固体的密度测量（2）测量体积较小、密度小于水的不规则固体的密度（例：小蜡块）小蜡块的密度比水小，不会沉入水中，该如何选用方法测量？方案2：悬垂法实验原理：实验目的：测定小蜡块的密度实验器材：天平砝码和镊子量筒ρm=V小蜡块装有适量水的烧杯细线小铁块三、讲授新知——3.测量固体物质的密度2.不规则固体的密度测量（2）测量体积较小、密度小于水的不规则固体的密度（例：小蜡块）实验步骤：012435③如图示，将小蜡块、小铁块均浸没，读出此时小蜡块、小铁块和水的总体积为V2①先测出小蜡块的质量为m②再在量筒注入适量的水，如上图仅示，仅将小铁块浸没，读出水和小铁块的总体积为V1保证小蜡块和小铁块能完全浸没，且浸没后液面不能超过量筒的量程④计算小蜡块的密度：V2-V1ρm=V=m注意：V1=V水+V铁，V2=V水+V铁+V所以说V=V2-V1=（V水+V铁+V）-（V水+V铁）三、讲授新知——3.测量固体物质的密度2.不规则固体的密度测量（3）测量体积较大、密度大于水的不规则固体的密度（例：大石块）方案1：溢水法实验原理：实验目的：测定大石块的密度实验器材：天平砝码和镊子ρm=V大石块小烧杯大石块的体积较大，无法放入量筒中去，该如何测它的体积？细线溢水杯足量水三、讲授新知——3.测量固体物质的密度2.不规则固体的密度测量（3）测量体积较大、密度大于水的不规则固体的密度（例：大石块）实验步骤：012435①先测出大石块的质量m012435②再测出小烧杯的质量m1③在溢水杯中注满水，水面到达溢水口④用细线将大石块系住，将大石块浸没在溢水杯中012435⑤测出烧杯和水的总质量m2⑥计算大石块密度：m2-m1ρm=V=mρ水=m2-m1mρ水三、讲授新知——3.测量固体物质的密度2.不规则固体的密度测量（3）测量体积较大、密度大于水的不规则固体的密度（例：大石块）大石块的体积较大，无法放入量筒中去，该如何测它的体积？方案2：标记法实验原理：实验目的：测定大石块的密度实验器材：天平砝码和镊子ρm=V大石块大烧杯细线足量水标记笔三、讲授新知——3.测量固体物质的密度2.不规则固体的密度测量（3）测量体积较大、密度大于水的不规则固体的密度（例：大石块）实验步骤：012435①先测出大石块的质量mV1-V2ρm=V=m②在烧杯中注入适量的水，用细线拴住矿石，直至矿石完全浸没在水中，在水面处做标记③取出大石块④用量筒量取整刻度的水V1⑤用量筒向烧杯中注水到标记处，记录剩余水的体积V2⑥计算大石块密度：注意：步骤①测量的质量是准确的步骤③因取出石块的时候带出了少量水，而使得步骤⑤中的V2偏小，最终使得所测密度偏小。三、讲授新知——4.特殊测量方法特殊测量方法一：等体积法1（例：盐水）情形：没有量筒，无法直接测量液体的体积的情况下去测量盐水的密度实验原理：实验目的：测定大石块的密度实验器材：天平砝码和镊子ρm=V小烧杯足量盐水思路：利用将液体装满容器后的体积等于容器的容积来测量足量水三、讲授新知——4.特殊测量方法特殊测量方法一：等体积法1（例：盐水）情形：没有量筒，无法直接测量液体的体积的情况下去测量盐水的密度思路：利用将液体装满容器后的体积等于容器的容积来测量实验步骤：012435①再测出小烧杯的质量m1012435②在小烧杯中装满水，测出装满水的小烧杯质量m2012435③在小烧杯中装满盐水，测出装满盐水的小烧杯质量m3④计算盐水的密度（装满水或盐水后液体的体积相同）：V水=V盐ρm=V据得，mρV=所以有，m水ρ水=m盐ρ盐解之得：ρ盐m盐=m水ρ水通过①②步得m水=m2-m1，通过①③步得m盐=m3-m1，所以：ρ盐m3-m1=ρ水m2-m1三、讲授新知——4.特殊测量方法特殊测量方法二：等体积法2（例：大石块）情形：没有溢水杯，没有量筒的情况下测量大石块的密度实验原理：实验目的：测定大石块的密度实验器材：天平砝码和镊子ρm=V思路：对于装满水的烧杯，溢出去的水的质量等于装满水的减去剩下水的质量足量水大烧杯大石块细线三、讲授新知——4.特殊测量方法特殊测量方法二：等体积法2（例：大石块）实验步骤：012435①先测出大石块的质量m012435②在烧杯中装满水，测出装满水的小烧杯质量m1③用已拴好的大石块缓缓浸没入水底，直到水不在溢出012435④测出剩余水、烧杯和大石块的总质量m2④计算大石块密度：m1=m杯+m满水m2=m杯+m剩水+mm溢=m满水-m剩水=m1-m2+mm满水=m1-m杯m剩水=m2-m杯-mV石=V溢m溢=ρ水m1-m2+m=ρ水ρ石m=V石=m=mm1-m2+mρ水m1-m2+mρ水情形：没有溢水杯，没有量筒的情况下测量大石块的密度思路：对于装满水的烧杯，溢出去的水的质量等于装满水的减去剩下水的质量三、讲授新知——4.特殊测量方法特殊测量方法三：等质量法1（例：盐水）情形：有天平却没砝码，有完全相同的烧杯和量筒实验原理：实验目的：测定盐水的密度实验器材：天平ρm=V思路：没有砝码的时候可以利用天平建立质量相等的关系足量水两个相同的烧杯两个相同的量筒足量盐水三、讲授新知——4.特殊测量方法特殊测量方法三：等质量法1（例：盐水）实验步骤：012435①调节天平平衡，在天平两侧测出等量的水和盐水②将部分水和盐水分别到入两个量筒中，分别读出他们的读数V水和V盐④计算盐水的密度：ρm=V据得m=ρV，所以有ρ水V水=ρ盐V盐，解之得：ρ盐V水=V盐ρ水③一定要使得剩下的左右两盘中的水和盐水还可以令天平保持平衡012435因为天平在步骤①、③中均处平衡状态，所以倒出的