学生就上述方案进行评估,教师参与讨论,适时点评. 生:方案(一)合理,方案(二)不合理.因为方案(二)中提起塑料块时,由 于塑料块上沾有水,这样不仅测量塑料块的质量偏大,而且不便于直接放在天平托 盘上测量(会腐蚀托盘),这样测量有误差,导致计算的结果偏大. 请同学将记录数据填入表2中.(用多媒体展示) 【例3】(多媒体展示)下面是高兴同学设计的采用“压入法”测一块不吸水的 泡沫塑料块的体积的实验方案: A.将泡沫塑料块轻放入水中,读出水面的示数V1 B.在量筒内注入适量的水,读出水面的示数V2 C.用小针将泡沫塑料块压入水中恰好浸没,读出水面的示数V3 (1)你认为以上实验步骤 是多余的,合理的实验顺序为 (填 字母代号). (2)上面实验方案C步骤中要求:“用小针将泡沫塑料块压入水中恰好浸没.” 下列关于这一要求的说法中,正确的是( ) A.此步可改为:用手指将泡沫塑料块压入水中 进 B.此步应改为:用长铁丝将泡沫塑料块压入量筒底部 行 C.小针有体积,小针浸入水的体积不能过大 新 解析:根据测量形状不规则塑料块(不吸水)的密度的步骤来分析,答题. 课 答案:(1)A BC (2)C 易溶物密度的测量 如果固体溶于水或吸水,又该如何呢? 生1:用其他的液体,如油代替水,测量排开油的体积. 生2:可以用面粉、沙子之类小颗粒物品,测量排开面粉、沙子的体积. 教师总结:同学们分析得很好.①对于在水中会溶解的固体(如糖、盐等),我 们还可以用薄薄的塑料膜将其紧紧包住后浸没水中;而同学们刚才所提到的“用其 他液体代替水”,实际是采用了“饱和溶液法”(此处无需多讲解,学生了解即可), 但实验过程不能太长,否则会导致误差过大.②有些固体会吸水,则应在表面做防水 处理后再测量(例如涂上防水材料等),而同学们刚才所提到的“用面粉、沙子代替 水”,实际是采用了“等效替代法”.总之具体问题还得具体分析,以找出解决的办 法. 【例4】某小组测量一种易溶于水的形状不规则的固体小颗粒物质的密度,测 量的部分方法和结果如图所示. (1)将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺的 处,然后调节 , 使天平平衡.接着,用天平测量适量小颗粒的质量.当天平重新平衡时,砝码质量和 游码位置如图所示,则称量的颗粒质量是 g.
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进 行 新 课
(2)因颗粒易溶于水,小组同学采用图示的方法测量体积,所称量的颗粒的体积
3 是 cm. 3 (3)该物质的密度是 g/cm. 解析:(1)天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,然后调节平衡螺母, 使天平平衡.称量颗粒的质量=100g+20g+20g+5g+2.6g=147.6g.(2)由图2可知,细
33铁砂的体积为100cm,所以颗粒的体积为160mL-100mL=60mL=60cm.(3)该物质
33 密度ρ=m/V=147.6g/60cm=2.46g/cm. 答案:(1)零刻度线 平衡螺母 147.6(2)60 (3)2.46 技巧点拨:
等效替代法测密度 正常情况下,测量物
测到目前为止,测量物质的密度首先得测出其质量和体积,前面我们已经学了针体或液体质量用天平,
对不同物质,其体积的测量方法.同学们现在思考一个问题,若没有量筒(杯),我量体积用量筒.如果测量
液体密度时缺少量筒,可们该怎么去测体积呢? 以借助一个瓶子及水来生思考,讨论、交流. 完成体积的测量,装满水好!接下来我们通过一道例题来学习下. 后间接测出水的质量,可【例3】张磊同学想通过实验测出他家中酱油的密度,但他没有量筒和烧杯,只有天平、带有盖子的玻璃瓶和适量的水,请你与他一起来完成实验.(水的密度用以根据ρ=m/V计算出水
的体积,即瓶子的容积,ρ水来表示) 液(1)将天平放在水平桌面上,并将游码移到称量标尺的 处,再调节平衡在灌满另一种液体后,
体体积就知道了,再测量螺母使天平平衡. 出液体质量,就可以根据(2)在测量空玻璃瓶的质量时,实验操作如图所示,张雷操作的错误之处密度公式V=m/ρ计算出是: .改正错误后,他又一次进行了如下操作: 液体密度了.
小组问题探讨: 若只给出以下器材:①测出空玻璃瓶的质量m; 水、滴管、无砝码的天平、②测出玻璃瓶装满酱油后的总质量m1; 怎样去③倒出瓶中的酱油,将玻璃瓶清洗干净后,装满水,并将瓶外部擦干,测出玻大小相同的量筒,
测酱油的密度? 璃瓶装满水后的总质量m2; (3)根据所测得的数据,可知酱油密度的表达式为:ρ酱油= . 解析:(1)使用天平测量物体的质量前,要将天平放在水平桌面上,将游码移 到标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母使天平平衡. (2)张磊操作的错误之处是: 称量物体质量时,移动平衡螺母. (3)已知空瓶的质量和装满酱油后的总质量,则
酱油的质量:m酱油=m1-m,由ρ=m/V得,瓶的容积:V=(m2-m)/ρ水,则酱油密度 7
进 行 表达式:ρ酱油=(m1-m)/(m2-m)·ρ水. 新 答案:零刻度线(2)称量物体质量时,调节平衡螺母(3)(m1-m)/(m2-m)·ρ水.
课 教 学 板 书
大家通过这节课的学习,我们理解并动手操作了密度的测量,知道测量密度的 课 原理:ρ=m/V,用天平测出物体的质量,用量筒测出物体的体积,当然如果是规则 堂 物体的体积还可以用刻度尺测量.实验中关键是设法测量物体的体积,同时为了减小 小 误差,考虑实验方法的合理性很重要,尽量做到使测量值与真实值接近为好.总之, 结 密度的测量是初中物理中的重要实验,是考试的重要内容之一,请大家加强练习,
熟悉固体、液体密度的测量方法.好,谢谢大家!
【教材P117“想想做做”】 量筒的使用方法 教 观察你所用的量筒,思考下面几个问题. 材 习
题 解 答 1.量筒是以什么单位标度的?是毫升(mL)还是立方厘米(cm3)? 2.量筒的最大测量值(量程)是多少? 8
3.量筒的分度值是多少? 4.图中画出了使用量筒读数时的几种做法.请指出哪种做法正确,哪种错误,错 在哪里. 解:1~4问考查的是量筒的使用方法.使用前,应先观察量筒的量程和分度值. 1.图中所示量筒,是以mL标度的,虽然1mL=1cm3,但mL是容积单位,而cm3 是体积单位; 2.量筒的最大测量值为100mL; 3.分度值是1mL; 4.读数时,要平视液面,使用量筒时眼睛俯视或是仰视都是错误的,只有甲图 正确.若液面是凹面(如水面),应读液面最低处的对应刻度;若液面是凸面(如水银 面),应读液面最高处所对的刻度. 【教材P119“动手动脑学物理”】 1.一块长方形的均匀铝箔,用天平和尺能不能求出它的厚度?如果能,说出你 的办法. 解:先用天平测出铝箔的质量m铝,再利用公式求出体积V铝=m铝/ρ铝,然后用 教 尺量出宽a,长b,可得厚度h=V铝/(ab). 材 2.建筑工地需用沙石400m3,若用载重4t的卡车运送,需运多少车(ρ沙=2.6 习 ×103kg/m3)? 题 解:先求出砂石的质量:m=ρ×103kg/m3×400m3=1.04×106沙V=2.6kg=1.04× 解 103t. 答 需运的车数 n=1.04×103t/4t=260(车). 3.长江三峡水库的容量约为3.93×1010m3,这个水库最多能蓄水多少吨? 解: m=ρ/V=1.0×103kg/m3×3.93×1010m3=3.93×1013kg=3.93×1010t. 4.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,则金属块的质量m为 g.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,则该金属块的体积V为 cm3.根据 测量结果可知该金属块的密度为 g/cm3,相当于 kg/m3.
解:39 5 7.8 7.8×103 【例6】(2015·山西)小明妈妈为家里自酿了很多红葡萄酒,小明想知道自酿难 葡萄酒的密度.于是和学习小组的同学们一起利用天平、量筒进行测量.它们的操作题 如下: 解 (1)将天平放在 上,游码拨至标尺左端 处,并调节天平平衡. 答 (2)用天平测量空烧杯的质量,如图甲是小明测量过程中的情景,他的错误是 .纠正错误后,测得空烧杯的质量是41.6g.
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(3)取适量的葡萄酒倒入烧杯中,用天平测葡萄酒和烧杯的总质量,天平平衡
时,右盘中砝码及游码的位置如图乙所示,其总质量为 g. (4)将烧杯中的葡萄酒全部倒入量筒中(如图丙所示),则量筒中葡萄酒的体
积是cm3,根据测量数据计算出葡萄酒的密度是 g/cm3. (5)分析上述方法,测出葡萄酒的密度会偏 (选填“大”或“小”). 解析:(5)将烧杯中的葡萄酒全部倒入量筒中时,烧杯上总要残留少量的葡萄 酒,所以倒入量筒中的葡萄酒的体积实际上是偏小的,由密度公式ρ=m/V可知用
此方法测出的葡萄酒的密度会偏大. 答案:(1)水平台零刻度线(2)称量时调节平衡螺母(3)81.6(4)40 1(4)
大 【例4】德化盛产陶瓷,小李同学想测量一块不规则瓷片的密度. (1)把天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,然后调节 使天
平平衡. 难 (2)用调节好的天平测量瓷片的质量,所用砝码的质量和游码的位置如图一所
题 示,则瓷片的质量为 g. 解 答 (3)他发现瓷片放不进量筒,改用如图二所示的方法测瓷片的体积: A.往烧杯中加入适量的水,把瓷片浸没,在水面到达的位置做标记,然后取出
瓷片; B.先往量筒装入40mL的水,然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中,让水面到达标记
处,量筒里剩余水的体积如图乙所示,则瓷片的体积为 cm3. (4)用密度公式计算出瓷片的密度ρ= g/cm3. (5)根据以上步骤,你认为小李同学测出的瓷片密度值(选填“偏大”或“偏
小”). 解析:(1)天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,然后调节平衡螺母,
使天平平衡.(2)瓷片的质量是m=20g+10g+2g=32g.(3)由图乙可知,量筒中液 体的体积为26mL,所以瓷片的体积为V=40mL-26mL=14mL=14cm3.(4)瓷片的密度 ρ=m/V=32g/14cm3=2.29g/cm3.(5)量筒壁附着水,使水的测量体积偏大,密度测
量值偏小. 答案:(1)平衡螺母(2)32(3)14(4)2.29(5)偏小
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布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.
1.本节内容属于实验探究,要求学生动手进行实验:用量筒测量液体的体积和 固体、液体密度的测量.教师在引导学生学习探究测量的过程中,进行测量方法的归 纳. 2.本节内容可以从探究的全过程进行:提出问题、(激发学生)猜想与假设、设 计实验方案、进行实验、分析论证、评估,教师引导学生交流与合作.学生学会自己 设计实验,能够互相交流实验方法,并尝试找出产生误差的原因,说出自己实验的 优点与不足,总结经验.教师在教学过程中要善于发现学生的创新,及时表扬. 3.冲破教学大纲的教学模式,采用了新的教学理念,运用探究式的教学方法, 让学生主动地学习.在教学中,积极地诱导学生猜想、设计、进行实验,营造了浓厚 的课堂氛围,学生自主参与课堂教学,从而使学生物理思维和实验能力的潜能得到 充分挖掘. 学 4.在处理“想想做做”这部分内容时,教师可大胆放手,让学生自己思考,彼 反 此之间可以进行交流和讨论,这样有利于培养学生的想象力、创造力和综合运用知 思 识的能力. 5.通过对身边物品密度的测量,激发学生学习的欲望,把物理知识与实际生活 联系了起来,体现物理学科“从生活走向物理,从物理走向社会”的教学理念. 教学过程中老师的疑问: 教师点评和总结
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