1.會(huì)用量筒測(cè)量液體的體積、固體的體積，并利用天平和量筒測(cè)量不同形狀固體和液體的密度，體會(huì)等量替換的方法.
2.會(huì)利用物理公式間接地測(cè)定某個(gè)物理量，進(jìn)一步鞏固密度的概念.
3.在測(cè)量固體和液體密度的過程中，熟悉天平、量筒的使用技能，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作步驟，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度.
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.學(xué)會(huì)用天平和量筒測(cè)固體和液體的密度.
2.使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軐?duì)密度的物理意義加深理解.
【教學(xué)難點(diǎn)】
1.用量筒測(cè)量不規(guī)則固體體積的方法.
2.利用變式實(shí)驗(yàn)測(cè)物質(zhì)的密度.
【教具準(zhǔn)備】
天平、量筒、鹽水、鐵塊、塑料塊、水、燒杯、細(xì)線、牙簽（或細(xì)鐵絲、大頭針）、多媒體課件、不規(guī)則小石塊等.
【教學(xué)課時(shí)】
1.5課時(shí)
【教學(xué)過程】
一、新課引入
同學(xué)們，我們知道物體質(zhì)量可以用天平測(cè)量，那體積如何測(cè)量呢？
師展示長(zhǎng)方體的鐵塊和不規(guī)則的塑料塊、一些水，啟發(fā)學(xué)生深入思考問題.
生1：鐵塊可用刻度尺測(cè)量出它的長(zhǎng)、寬、高，然后三者相乘即可計(jì)算出它的體積.
生2：水的體積可以用有刻度的容器量取，如有刻度的水壺、藥瓶量取.
同學(xué)們回答得很好，測(cè)量規(guī)則固體的體積可以用刻度尺測(cè)量，但如果是液體的體積和像這個(gè)不規(guī)則塑料塊的體積又該如何測(cè)量呢？這就是今天這次課我們要討論的內(nèi)容.
密度的測(cè)量
1.量筒和量杯的使用方法
教師展示一個(gè)量筒（或量杯），告訴學(xué)生用這個(gè)量筒（或量杯）就可以測(cè)量水和塑料塊的體積，然后引導(dǎo)學(xué)生觀察量筒（或量杯）的結(jié)構(gòu).
生：量筒（或量杯）上有單位毫升（mL）、刻度值.
教師提醒：1mL=1cm3.不同量筒（或量杯）的最小刻度值可能不同，大家在使用之前，先要看清楚，以免讀數(shù)時(shí)弄錯(cuò)了.
教師用多媒體播放課件“量筒和量杯的使用方法”.
量筒和量杯是用來測(cè)液體體積的工具.量筒或量杯的壁上均有刻度，相鄰的兩條刻度線之間的距離為分度值，表示量筒或量杯的精確程度.通常情況下，還標(biāo)有100mL、200mL或500mL等字樣，這些字樣均表示量筒或量杯的最大量程，即最多能測(cè)量的體積是多少毫升.在使用量筒測(cè)液體體積時(shí)，無論液面下凹還是上凸，測(cè)量者讀數(shù)時(shí)其視線都應(yīng)與凹面的底部或凸面的頂部在同一水平線上.
好，下面請(qǐng)大家思考，如何用量筒量取體積為50mL的水.請(qǐng)幾位同學(xué)上臺(tái)給大家演示.
學(xué)生上臺(tái)操作演示，教師和學(xué)生評(píng)判.教師及時(shí)指出存在的問題，并糾正.同時(shí)用多媒體課件演示正確和錯(cuò)誤的讀法讓學(xué)生判斷.
讀數(shù)時(shí)，視線必須與液面的凹液面相平齊（注：如果是凸液面，則視線與凸液面相平齊）.下面請(qǐng)同學(xué)們思考乙、丙圖錯(cuò)在哪里？會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果有何影響？
教師請(qǐng)三位學(xué)生演示乙、丙兩種操作，并引導(dǎo)學(xué)生分析，然后作出總結(jié)：乙圖讀數(shù)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大，丙圖讀數(shù)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏小.
[教師總結(jié)]
【例1】（多媒體展示）現(xiàn)有甲、乙兩種不同規(guī)格的量筒，如圖所示甲的分度值是mL，乙的分度值是 mL，若要量取35mL的水，應(yīng)該選取 量筒.
解析：由圖可知甲的分度值為2mL,乙的分度值為1mL，若要量取35mL的水，應(yīng)該選取乙量筒.
答案：2 1 乙
2.測(cè)量固體的密度
（1）如何用量筒測(cè)量固體的體積
①形狀規(guī)則固體體積的測(cè)量
師：同學(xué)們，你們會(huì)測(cè)量正方體的體積嗎？
生：用刻度尺測(cè)出正方體的棱長(zhǎng)，然后用公式V=L3 ，計(jì)算出體積.
師：同樣地，長(zhǎng)方體的體積Ｖ ＝ａｂｃ；圓柱體的體積 Ｖ ＝πｒ２ｈ.
②形狀不規(guī)則固體體積的測(cè)量
師：既然量筒可以測(cè)量出液體的體積，那么不妨由烏鴉喝水想到利用固體排開液體的方法間接測(cè)量出排開液體的體積便知道固體的體積.下面請(qǐng)大家思考如何利用量筒測(cè)量出這個(gè)不規(guī)則小固體（塑料塊）的體積.
學(xué)生思考和討論.
教師用多媒體播放課件“如何用量筒測(cè)量固體的體積”.
如何用量筒測(cè)量固體的體積（多媒體課件）
利用量筒或量杯測(cè)量不規(guī)則小固體（塑料塊）的體積（排水法）：
①用燒杯將適量的水倒入量筒內(nèi)，正確讀出水的體積V1；（如圖甲）
②將待測(cè)小固體用細(xì)線拴住，輕輕地浸沒于量筒內(nèi)的水中；
③正確讀出水面上升后的總體積V2；（如圖乙）
④計(jì)算被測(cè)小固體的體積：V=V2-V1.
注意：①取水要適量，使塑料塊放入后既能完全沒入，同時(shí)又不會(huì)超出刻度線之上；
②為了便于操作，用細(xì)線系住塑料塊輕輕地放入量筒中，以防水濺出或砸壞量筒；
③所測(cè)固體既不吸水又不溶于水（如海綿、軟木塊、蔗糖塊等不能用排水法測(cè)量體積），更不能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（如金屬鈉）.
師：以上是排水法測(cè)物體的體積，需固體不吸水且不溶于水，而且會(huì)沉底，那么，對(duì)于浮在水面的固體，我們?cè)撛趺礈y(cè)它的體積呢？
生：我們可以用針把它按下去.
[教師總結(jié)]
師：對(duì)于溶于水的固體或者會(huì)吸水的固體，該怎么測(cè)量呢？
生：可以埋在沙里進(jìn)行測(cè)量.
[教師總結(jié)]
師：如果想測(cè)一個(gè)大石頭的體積，怎么測(cè)呢？
生：可以放在溢水杯中測(cè)量.
[教師總結(jié)]
（2）測(cè)量固體的密度（小石塊）
師：播放多媒體課件，請(qǐng)同學(xué)完成教材P14“測(cè)量小石塊的密度”，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下列表格中.
注意：(１)實(shí)驗(yàn)中測(cè)出的總體積 Ｖ２ 不僅包含小石塊和水的體積，還包含水中細(xì)線的體積，所以體積的測(cè)量結(jié)果會(huì)略微偏大，計(jì)算出的密度值會(huì)略微偏小.(２)若實(shí)驗(yàn)中先用排水法測(cè)量固體的體積，再將固體放在天平上測(cè)量其質(zhì)量，則因?yàn)楣腆w上帶有水，會(huì)使質(zhì)量的測(cè)量值偏大，最終計(jì)算出的密度值偏大.
例題2 溧陽市竹簀(ｚé)鎮(zhèn)洙湯村的呂先生在農(nóng)田撿到一塊形狀特殊的石頭，經(jīng)文物部門鑒定，竟然是新石器時(shí)代的石箭頭.小組同學(xué)對(duì)其復(fù)制品展開密度測(cè)量.
(１)將天平放在水平桌面上，游碼移至標(biāo)尺的 處，發(fā)現(xiàn)指針如圖甲所示，小明應(yīng)該向 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)平衡螺母直至指針指在分度盤的中央刻度線處.(２)在調(diào)好的天平左盤內(nèi)放入石箭頭，天平平衡時(shí)，右盤中的砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙所示，其質(zhì)量是 ｇ.(３)用不吸水的細(xì)線拴住石箭頭，使其浸沒在裝有適量水的量筒中，量筒內(nèi)水面位置分別如圖丙、丁所示，則石箭頭的體積是 ｃｍ 3.(４)算得石箭頭的密度是 ｇ/ｃｍ3 .(５)石箭頭的吸水性將導(dǎo)致密度的測(cè)量值 (選填“小于”“等于”或“大于”)其真實(shí)密度.
答案：(１)零刻度線 右 (２)５７.６ (３)２０ (４)２.８８
(５)大于
測(cè)量液體的密度
師：測(cè)食鹽水的密度的方法跟測(cè)小石塊的方法一樣嗎？
生：不一樣.
教師用多媒體播放課件“如何用量筒測(cè)量固體的體積”.
(１)將天平放在水平臺(tái)面上，調(diào)節(jié)天平平衡.(２)在燒杯內(nèi)倒入適量鹽水，用天平測(cè)出燒杯和鹽水的總質(zhì)量ｍ１(如圖甲所示)，記錄在表格中.(３)從燒杯中倒出一些鹽水到量筒中，用天平測(cè)出燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量 ｍ２(如圖乙所示)，記錄在表格中.(４)利用 ｍ＝ｍ１－ｍ２ 計(jì)算并記錄倒入量筒中鹽水的質(zhì)量ｍ.(５)讀出并記錄量筒中鹽水的體積Ｖ(如圖丙所示).(６)利用ρ＝ｍＶ計(jì)算并記錄鹽水的密度.
生：同學(xué)按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，填寫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).
注意：(１)若先測(cè)空燒杯的質(zhì)量，再測(cè)液體和燒杯的總質(zhì)量，然后將液體全部倒入量筒中測(cè)體積，則由于燒杯內(nèi)液體倒不盡，所測(cè)液體體積偏小，會(huì)導(dǎo)致所測(cè)密度偏大.(２)若先用量筒測(cè)液體體積?再將液體全部倒入燒杯中測(cè)質(zhì)量，則由于量筒內(nèi)有液體殘留，所測(cè)液體質(zhì)量偏小，會(huì)導(dǎo)致所測(cè)密度偏小.
【例3】(多媒體展示)（實(shí)驗(yàn)分析題）
在“用天平和量筒測(cè)量礦泉水密度”的實(shí)驗(yàn)中，小明的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）調(diào)好天平，測(cè)出空燒杯質(zhì)量m1;
（2）在量筒中倒入適量礦泉水，讀出礦泉水的體積V；
（3）將量筒中礦泉水全部倒入燒杯中，測(cè)出礦泉水和燒杯總質(zhì)量m2.
則礦泉水密度的表達(dá)式ρ礦泉水= .
以上操作由于無法將礦泉水從量筒中倒盡，測(cè)出的礦泉水密度誤差較大.經(jīng)過思考，小明在仍用步驟（1）、（2）的基礎(chǔ)上，只對(duì)步驟（3）進(jìn)行了改進(jìn)，提高了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，改進(jìn)后步驟（3）分為兩步，請(qǐng)你寫出改進(jìn)容： ; .
解析：本題考查對(duì)實(shí)驗(yàn)信息的分析能力和對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差的處理方法.任何實(shí)驗(yàn)的完成都可能有多種方法，可實(shí)驗(yàn)總是有誤差的，要減小實(shí)驗(yàn)誤差，就要找到實(shí)驗(yàn)操作的最佳方案.題目中測(cè)量的是礦泉水的密度，將量筒中的礦泉水倒出的過程中，量筒壁上會(huì)沾上礦泉水，誤差較大.解決這一問題的方法是將量筒中的礦泉水倒出一部分，這樣測(cè)得的體積會(huì)更準(zhǔn)確.
答案：(m2-m1)V將量筒中部分礦泉水倒入燒杯中，測(cè)出礦泉水和燒杯的總質(zhì)量m2 讀出量筒中剩余礦泉水的體積V′
密度的應(yīng)用
根據(jù)密度的定義，在密度、質(zhì)量和體積三個(gè)物理量中，只要知道其中任意兩個(gè)，就可以求出第三個(gè).因此，密度除了可以用來鑒別物質(zhì)之外，還可以用來計(jì)算某些很難稱量的物體的質(zhì)量，或不便測(cè)量的形狀比較復(fù)雜的物體的體積，進(jìn)而完成一些特殊的測(cè)量甚至可以判斷物體中所含物質(zhì)的成分.
(１)鑒別物質(zhì):先根據(jù)公式 ρ ＝ ｍＶ求出物質(zhì)的密度，查密度表確定屬于哪種物質(zhì)或?qū)φ彰芏缺砼袛嗾鎮(zhèn)?(２)求質(zhì)量:對(duì)于不便于直接稱量的龐大物體，可查出組成該物體物質(zhì)的密度 ρ，測(cè)出體積Ｖ，再根據(jù)ρ＝ｍＶ的變形公式ｍ＝ρＶ求出質(zhì)量.
(３)求體積:對(duì)于不便測(cè)量的形狀比較復(fù)雜的物體，可查出組成該物體物質(zhì)的密度 ρ，測(cè)出質(zhì)量ｍ，再根據(jù)ρ ＝ｍ/Ｖ的變形公式Ｖ＝ｍ/ρ算出體積.例題 體育課上用的實(shí)心“鉛球”，質(zhì)量為4 kg，體積為 0.57dm3.通過計(jì)算判斷這個(gè)“鉛球”是不是用純鉛制成的.
分析 要知道“鉛球”是不是用純鉛制成的，可先求出它的密度，再與金屬鉛的密度進(jìn)行比較。
解 ：根據(jù)密度公式可求出這個(gè)“鉛球”的密度
ρ ＝ｍ/Ｖ=4kg/0.57×10-3m3=7.02×103kg/m3.
答：由表6.2-2可知，鉛的密度是 11.3x103kg/m3，可見這個(gè)“鉛球”不是用純鉛制成的.
師：利用密度知識(shí)還可設(shè)計(jì)一些巧妙的測(cè)量方法.同學(xué)們知道如何用天平測(cè)量一卷金屬絲的長(zhǎng)度嗎？
生：例如可以先測(cè)量出一卷金屬絲的質(zhì)量，根據(jù)其密度計(jì)算出金屬絲的體積，再用體積除以金屬絲的橫截面積，就可以得到這卷金屬絲的長(zhǎng)度.
師：同學(xué)閱讀教材P15-16,密度在社會(huì)生產(chǎn)中還有哪些應(yīng)用？
生：(１)工業(yè)生產(chǎn)中:鑄造金屬零件前根據(jù)模具的容積和金屬的密度確定所需金屬的質(zhì)量；質(zhì)量監(jiān)管部門將采集到的樣品密度等信息作為檢驗(yàn)產(chǎn)品是否合格的依據(jù)之一；航空器材采用強(qiáng)度高、密度小的材料；機(jī)床底座需要用堅(jiān)固、密度大的材料.(２)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中:農(nóng)民利用風(fēng)力，根據(jù)密度的不同分揀飽滿麥粒、癟粒和草屑等；選種時(shí)需配制密度合適的鹽水.

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