初中物理人教版（2024）八年级上册测量物质的密度教案

这是一份初中物理人教版（2024）八年级上册测量物质的密度教案，共20页。教案主要包含了展示图片，提出问题，提出问题，示数共同分析，出示量筒，提问，学生回答，学生实验，师生共同分析，播放视频等内容，欢迎下载使用。

年级
八年级
授课时间
课题
第3节 测量物质的密度
教学
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。
教材
分析
测量物质的密度是初中阶段的一个重要实验，对培养学生的实验能力有重要的作用。在这个实验中，要求学生利用物理公式间接地测定一个物理量。教师应从实验原理、仪器使用、实验设计、数据记录与得出结果等方面，对学生进行较为全面的训练。
由于教材中没有现成的实验步骤，但本实验又要求学生有目的、有计划地进行操作，正确地记录数据并得出结果，因此，在实验前可与学生讨论如何利用密度公式来测定物质的密度。例如，需要测出哪些量?需要选用什么测量工具和器材?用什么办法来测量?以启发学生思考，使他们明确实验的目的、知道实验的原理，并在实验设计中，会选择实验器材，明白实验的步骤，能及时正确地将采集的数据填入自己设计的表格中，最后得出结果。实验中要对学生严格要求，掌握各组学生的实验情况，及时交流反馈。
教学
器材
托盘天平和砝码、量筒、铁块、盐水、水、烧杯、细线、泡沫塑料块、牙签（或大头针）等。
多媒体ppt，包含视频：《量筒的使用》、《测量小石块和盐水的密度》。
教学过程
教学
内容
教师活动
学生活动
引入
新课
【展示图片，提出问题】
①在上海世博会湖南活动周的庆典上，姑娘们穿着节日盛装，表演苗族银饰舞《苗山音乐》。漂亮的苗银饰物，把它们打扮的美丽、动人。你知道这些银白色的饰物是由什么材料制成的吗？我们怎样才能鉴别出来？
②上次课学过密度的概念，同学们知道：每种物质都有自己的密度，不同物质，密度一般不同。
在阿基米德鉴别王冠的故事中，现在你能否通过测量王冠密度的方法，来鉴别王冠是不是纯金制造的吗？

今天我们进行实验，学习测量密度的方法——《6.3测量物质的密度》。
观看图片，思考问题，提高兴趣，进入情景。
新课
教学
一、
量筒的使用
【提出问题】怎样才能测定物质密度的大小? 需要测量哪些量，分别用什么仪器测量？
【示数共同分析】根据ρ=m/V，需要测量物体的质量和体积。物体质量可以用天平测量；对于形状规则的固体的体积可以用刻度尺测量，现实生活中大多数的固体都是不规则的，比如说小石块等，怎样测量形状不规则的物体和液体的体积呢？
对于形状不规则的固体和液体，需要使用量筒来测量其体积。
1.量筒
【出示量筒，提问】
①量筒的作用是什么？
②量筒的单位是什么？量程和分度值个多大？
【学生回答】
①量筒的作用：测量液体体积（或形状不规则的固体的体积）。
②量筒的单位、量程和分度值：
（a）单位：量筒是以毫升（mL）单位标度，1mL=1cm3；
（b）如图所示的量筒：
量程是0～100 mL，分度值为1 mL；
（c）结构特点：
量筒上下同粗，刻度均匀，高、细（刻度精确，体积变化明显）。
【讲解】
③量筒的读数方法：
（a）读数时，量筒一定要放在水平台上；
（b）读数时视线要与液面相平。如图甲所示，若俯视，读数会偏大，若仰视，读数会偏小。
（c）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低处保持水平；若液面（例如水银面）为凸形，视线应与凸形液面的最高处相平。
图1 量筒 图2 量筒的读数
2. 用量筒测量体积
【学生实验】①用量筒直接量出50 mL水。
②测出小石块体积。
【想一想】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？
【师生共同分析】利用排水法进行测量。
（a）用烧杯将适量的水倒入量筒内，读出水的体积V1（图甲）；
（b）将待测小石块用细线拴住，轻轻地浸没于量筒内的水中；
（c）正确读出水面上升后的总体积V2（图乙）；
（d）计算被测石块的体积V＝V2－V1

3. 总结量筒的使用方法：
①会选：任何一只量筒都有一定的测量范围，即量程，要根据被测量的体积选择量程合适的量筒。
②会放：使用量筒测量时，量筒要平稳地放置于水平桌面上。
③会读：读取量筒的数据时，若液面是凹形面，视线应以凹形底部相平；若液面是凸形面，视线应以凸形顶部相平；既不能俯视也不能仰视。
【播放视频】——《 量筒的使用》
【例题1】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水量不能过多，以免放入物体后有水溢出；
②水还要______________。
【答案】V2－V1；CABD；浸没石块。
小组进行交流讨论，代表回答。
观察量筒的单位、量程及分度值，回答。
学会正确读取数值的方法。
进行实验。
讨论交流，进行回答。
观看视频，进一步掌握量筒的使用规则。
做例题并进行解析.
新课
教学
二、
测量液体和固体的密度
一、测量盐水的密度
1．实验原理：ρ=m/V
2．实验器材：天平（带砝码）、量筒、烧杯、盐水。
【设计实验】
方案一：
①用天平测量出空烧杯的质量m。
②向烧杯中倒入一部分盐水，测量烧杯和盐水的总质量m1。
③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，读出示数为V。
④根据公式计算盐水的密度ρ=（m1- m）/V
【提出问题】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?
【学生误差分析】由于烧杯内壁会残留盐水，导致体积V偏小，密度ρ偏大。
【启发提问】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，测量烧杯和盐水的总质量m1。
②将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，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=（m1- m2）/V

【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。
【学生进行实验】
实验数据记录表格：

【提示】量筒是测量液体体积的工具，不能放在天平上测量质量。对于学生用量筒代替烧杯放在天平上测质量的实验方案应予以否定。
二、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，读出总体积V2；
③取出小石块，测出小石块质量m。
【误差分析】先测完体积后，小石块表面沾有水，再测质量时，m偏大，ρ偏大。
【启发提问】有没有更好的实验方案呢？
方案二：
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用细线吊着小石块浸没到量筒的水中，读出小石块和水的总体积为V2。
④小石块的体积为V=V2-V1。
⑤利用公式计算小石块的密度为ρ=m/（V2-V1）
【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：
【例题2】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。
【答案】①59.8；②40；④1.12。
【解析】①烧杯和盐水的总质量为50g+5g+4.8g=59.8g；
②盐水的体积为40mL；
③测出烧杯和剩余盐水的质量为15g；
④盐水的质量为m＝59.8g-15g=44.8g
计算出盐水的密度为ρ=m/V＝44.8g/40cm3=1.12 g/cm3。
三、测定密度比水小的物块（石蜡）的密度。
【提出问题】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？
【使用ppt进行讲解】
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，先把金属块沉入水中测出金属块和水的总体积V1；
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石蜡的体积V＝V2－V1；
④根据公式求出石蜡密度ρ=m/（V2-V1）。
提示：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，记下水的体积V1（甲图）
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（乙图），两次读数之差即石蜡的体积V＝V2－V1；
④根据公式求出石蜡密度ρ=m/（V2-V1）。
溢水杯测量体积

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水的体积。
四、无量筒测密度
【提问】若手头无量筒，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。
【提问】若手头没有量筒，你能否测量出液体的密度？
【使用ppt进行讲解】
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）向烧杯中加水到标记处，再用天平测出此时水和烧杯的总质量m3.

m1 m2 m3
③数据处理：
小石块的质量m石=m1－m2
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=m3－m2
所加水的体积：V加水＝ EQ \F(m水, ρ水) = EQ \F(（m3- m2）, ρ水)
小石块的体积：V石＝V加水= EQ \F(（m3- m2）, ρ水)
小石子密度的表达式：ρ石= EQ \F(m石, V石) = EQ \F(m1－m2, m3－m2) ρ水
【例题3】小红想测量某液体密度，她取了一些该液体，在实验室找了下列器材：天平及砝码、烧杯、铜块（已知它的密度为ρ铜=8.9g/cm3）、细线等，利用这些器材按下列步骤测出了液体的密度。步骤如下：
A、用天平测出铜块的质量m1=89g。
B、在烧杯内倒入适量的液体，用天平测出液体和烧杯的总质量m2=52g，用细线拴住铜块，将它缓慢浸没在烧杯的液体中（液体没溢出），并在液面处标上记号A，然后取出铜块。
C、______。（请你写出这一步的操作方法）
D、用天平测出此时烧杯内液体和烧杯的总质量m3=63g。
求：（1）则铜块的体积为多少cm3？______
（2）液体的密度为多少g/cm3？______
【答案】将液体倒入烧杯中至标记A处；（1）10；（2）1.1.
【解析】铜块浸没在烧杯的液体中，排开液体的体积等于铜块的体积，并在液面处标上记号A，然后取出铜块。将液体倒入烧杯中至标记A处，加入的液体的体积等于铜块的体积。
（1）铜块的体积 V铜=m铜／ρ铜 =89g/（8.9g/cm3）= 10cm3
（2）加入液体的体积 V液= V铜=10cm3
加入液体的质量 m液= m2- m1=63g-52g=11g
液体的密度 ρ液=m液/V液=11g/10cm3=1.1g/cm3
设计实验方案。
比较两个方案的差异。
选择实验方案二进行实验.计算出盐水的密度。
设计测量小石块密度的实验方案，比较两个实验方案的差异.

选择实验方案二进行实验.计算出小石块的密度。
做例题并进行解析.
知道用助沉方法测量物质体积、密度的方法。
知道用压入方法测量体积的方法，会使用该方法测量物质密度。
回忆测量形状规则固体体积的方法。知道无量筒测量形状规则的固体方法.
知道无量筒测量形状不规则物体密度的方法，推导出密度的表示式。
做例题并进行解析.
课堂
练习
1. 如图所示的仪器名称叫做_________，它的量程为_____________，最小分度值为_________，所测量固体的体积为_________。

【答案】量筒，0～50ml，2ml，20。
【解析】这是量筒，它的量程为0～50ml，最分度值为2ml，所测量固体的体积为V2－V1=45cm3-25cm3=20cm3。
读数时，视线要与液体凹液面的底部保持水平。
2．在“测定小石块的密度”实验中，实验原理是：___________，需要测量这种物质的 和体积，测量器材是：____________；本实验需要用不同体积的这种物质进行多次测量，其目的是为了 (选填字母“A：得到普遍规律”或“B：求平均值减小误差”)。
【答案】ρ=m/V；质量；天平和量筒；B。
【解析】在“测定小石块的密度”实验中，实验原理是：ρ=m/V；需要测量这种物质的质量和体积，测量器材是天平和量筒；
实验需要用不同体积的物质进行多次测量，其目的是为了求平均值减小误差。
3. 防疫期间，人们都注意公共场所勤消毒。酒精常用于消毒，小明对家中酒精进行密度测量，由图甲可知酒精和烧杯的总质量为___ g；把部分酒精倒入量筒，由图乙可知，体积为___mL；再测出剩余酒精和烧杯的质量。经计算可得酒精的密度。

【答案】73，44.
【解析】图中酒精和烧杯的总质量为73g，把部分酒精倒入量筒，由图乙可知，体积为44mL。
4. 实验室有下列四种规格的量筒，要一次较准确地量出质量为100g，密度为0.8×103kg/m3的酒精，你选择的量筒的规格（即量程与分度值）是（ ）
A. 500 mL、10mL B. 250 mL、5mL
C. 100 mL、2mL D. 50 mL、2mL
【答案】B。
【解析】100g 酒精的体积：
V酒精=m酒精／ρ酒精 =100克/（0.8克/厘米3）= 125厘米3
要一次较准确地测量体积，量筒的量程应该大于125厘米3，且分度值比较小的量筒，所以选B。
5．某同学从一均匀大岩石上砸下一小块岩石，用天平称得质量是27g。放入装有80mL水的量筒中，水面升到90mL，这块岩石的密度是__________kg/m3，这一小块岩石的密度与那一大块岩石的密度_______（选填“相等”或“不相等”）。
【答案】2.7×103；相等。
【解析】V石= V2- V1=90cm3-80cm3=10cm3
ρ石=m石V石=27g10cm3=2.7g/cm3=2.7×103kg/m3
6. 为测量一块不规则矿石的密度，小王同学设计的实验报告（部分）如下，请完成空格处的内容。
实验名称： ××××××
：用天平和量筒测量矿石的密度。
实验原理：_____________。
实验器材：天平（含砝码）、量筒、水、细线、小矿石。
实验步骤：①用天平测出小矿石的质量55克。
②在量筒中倒入 的水，记下水的体积80毫升。
③用细线系好小矿石，将其浸没在量筒的水中，记下水面的刻度98
毫升，小矿石的体积为 。
④小矿石的密度为 。
【答案】实验目的，ρ=m/V，适量，18cm3，3.1g/cm3。
【解析】 ④小矿石的密度 ρ＝ EQ \F(m,V) = EQ \F(55g,18cm3) =3.1g/cm3
7．某同学为测量“光明”牌牛奶的密度，用天平、玻璃杯、量筒等器材，设计了如下实验方案：
A. 用天平称出玻璃杯的质量m1；
B. 将适量牛奶倒入杯中；
C. 用天平称出玻璃杯和牛奶的总质量m2；
D. 将杯中牛奶倒入量筒中，测出牛奶的体积V；
E. 计算牛奶的密度ρ＝____________．
① 你认为这个方案有什么缺点？
② 请你提出改进这个实验的办法．
【答案】 EQ \F(（m1- m2）,V) ；①测牛奶的体积时有较大的误差，有些奶粘在杯壁上，致使牛奶的体积变小，所以测出牛奶的密度变大。②将实验顺序BCDAE．
【解析】牛奶的密度ρ= EQ \F(（m1- m2）,V)
①测牛奶的体积时有较大的误差，有些奶粘在杯壁上，致使牛奶的体积变小，所以测出牛奶的密度变大。
②将实验顺序改为BCDAE即可．
8. 如图是小华同学用已调平衡的天平测量一正方体小物块质量时的情景，小物块质量为______g，小物块边长为4cm，其密度为______kg/m3。

【答案】（1）48；（2）0.75×103。
【解析】如图所示，小物块质量等于砝码的质量加上游码的示数为：
m=20g+20g+5g+3g=48g
小物块边长为4cm，小物块的体积为：V=(4cm)3=64cm3
物块的密度为：
9．在地质公园进行研学活动时，小明捡到一块形状怪异的小化石，为测量小化石的密度。他利用已学知识设计如下实验方案：

（1）用天平称出小化石的质量。天平平衡后，右盘中砝码和游码的位置如图甲所示，小化石的质量为____g；
（2）用量筒和水测量小化石体积，“先往量筒中倒入适量的水”，其中“适量”的确切含义是：①______；②小化石和水的总体积不能超过量筒量程；
（3）小化石放入量筒前后的情况，如图乙所示（忽略细线的体积），小化石的密度是_____g/cm3。
【答案】（1）74；（2）水要能浸没小化石；（3）3.7。
【解析】（1）化石的质量等于砝码的质量加游码对的刻度值：
m＝50g+20g+4g＝74g
（2）量筒中倒入适量的水有两层含义：
①水不能太少，要能浸没小化石；
②水不能太多，小化石浸没后，水面不能超过量程。
（3）由乙图可知，小化石的体积为
V＝V排水＝40cm3﹣20cm3＝20cm3
则小化石的密度为ρ＝m/V=74g/20cm3=3.7g/cm3
10. 北京冬奥会开幕以来，吉祥物“冰墩墩”热度不减。我国南方某地被称为“世界陶瓷之都”，生产了陶瓷版“冰墩墩”“雪容融”摆件，非常可爱。小军有幸买到一个，他用以下方法测量了冰墩墩的密度。
（1）将冰墩墩放在天平的左盘，在天平的右盘加减砝码并调节游码，天平平衡后，盘中砝码和游码的位置如图所示，则冰墩墩的质量m=________g；
（2）小军测量冰墩墩的体积时发现冰墩墩放不进量筒，于是他把烧杯装满水，把冰墩墩放进烧杯完全浸入水中后，测得水流出了200cm3，由此可计算出该冰墩墩的密度为 _______kg/m3（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）；
（3）他查数据发现陶瓷密度为ρ陶瓷=2.38×103kg/m3，他认为冰墩墩 ____实心的（选填“是”或“不是”）。
【答案】（1）232；（2）1.16×103 ；（3）不是。
【解析】（1）由图可知，冰墩墩的质量为砝码的总质量与游码所对的刻度值之和，
即 m=100g+100g+20g+10g+2g=232g
（2）冰墩墩完全浸入装满水的烧杯中，排开水的体积等于冰墩墩的体积，因此冰墩墩的体积为V＝V排＝200cm3
冰墩墩的密度为ρ＝m/V=232g/200cm3=1.16g/cm3
（3）因为冰墩墩的密度比陶瓷的密度要小，在质量相等的情况下，冰墩墩的体积会比陶瓷的体积要大，故而冰墩墩不是实心的。
11. 以下是某同学测定煤油密度的一些实验步骤：
①用天平测出空矿泉水瓶的质量m0；
②在矿泉水瓶里装满水，用天平测出它们的总质量m1；
③用矿泉水瓶装满煤油，用天平测出它们的总质量m2；
④用量筒测出矿泉水瓶里所盛煤油的体积V；
⑤计算煤油的密度。
（1）这些步骤中可省去的是（ ）
A. 只能是① B. 可以是②或④
C. 只能是③ D. 每一步都不能省去
（2）写出煤油密度的表示式（用题目给的字母表示）。
【答案】（1）B；（2）ρ煤油=m2-m0m1-m0ρ水 或 ρ =m2-m0V
【解析】由①与②可以计算出水的体积，即瓶子的容积，装满煤油时，就是煤油的体积；V容积=（m1-m0）/ ρ水
由①③可以得出煤油的质量 m油= m2-m0，
由⑤计算出煤油的密度 ρ煤油=m2-m0m1-m0ρ水
所以可以省去④。
由①③可以得出煤油的质量 m油= m2-m0，由④知道煤油的体积为V，
由⑤计算出煤油的密度煤油密度的表示式 ρ =m2-m0V
所以可以省去②。
综合以上分析，选项B正确。
板书
设计
第3节 测量物质的密度
1. 量筒的使用
使用量筒时，应先观察量筒的量程和分度值；读数时，视线应与量筒中的液面相平。
2. 测量液体的密度
（1）实验原理：ρ=m/V
（2）实验器材：天平（带砝码）、量筒、烧杯、盐水。
（3）实验步骤：
①在烧杯中倒入适量的待测盐水，用天平测量烧杯和盐水的总质量m1；
②将烧杯里面的盐水倒一部分到量筒里，测量量筒中盐水的体积V。
③用天平测量剩下的盐水和烧杯的总质量m2。
④根据公式计算盐水的密度ρ=（m1- m2）/V
（4）实验记录与分析。
3. 测量固体（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
（3）实验步骤
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,此时量筒中水的体积为V1。
③用细线吊着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小石块的体积为V=V2-V1。
⑤利用公式计算小石块的密度为ρ=m/（V2-V1）
（4）实验记录与分析。
课堂
小结
1.实验原理： ρ＝m/V
测量物质的密度
①在烧杯中倒入盐水，用天平测量烧杯和盐水的总质量m1
②将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量m2
③记录倒入量筒中的一部分盐水的体积V
④盐水的密度ρ=（m1-m2） /V
3.测量液
体的密度
4.测量固
体的密度
①用调节好的天平测量石块的质量m
②在量筒中倒入适量的水，记录水的体积V1
③用细线拴好石块，浸没在量筒的水中，记录水面到达的刻度V2
④石块的密度 ρ=m/（V2-V1）
天平：①调平衡；②“左物右码”再平衡；
③示数=砝码+游码数
量筒的使用：认清量程、分度值；读数时，视线与液面相平
2.实验器材：
作业