测量物质密度教案

1、学会用量筒测固体和液体的体积．

2、会用天平和量筒测固体和液体的密度．

二、过程与方法

1、通过实验探究过程，形成初步观察能力．

2、尝试设计不同情况下测量物质密度的方法．

三、情感、态度与价值观

1、培养实事求是，尊重自然规律的科学态度．

2、引导学生乐于探索自然现象中和日常生活中的物理学问题．

教材内容详解

一、量筒的使用

1、量筒是用来测定液体体积的仪器．利用排液法也可以间接测定固体的体积．

二、测不规则固体物质的密度

固体的质量可直接用天平测得，外形不规则物体的体积可通过“排水法”来测量，从量筒中读出水面指示的刻度，两次体积之差就是物体排开水的体积，也就是物体的体积，然后根据密度公式ρ＝V

m 得出密度． 三、测液体的密度

液体的体积可以直接用量筒测出，其质量就要通过“补差法”来测定，即先称出容器的质量，再称出容器与液体的总质量，两者之差就是倒人容器内液体的质量，再根据ρ＝V

m 求得密度．

氩的发现

18世纪末，英国皇家学会的会员凯文迪许，在做化学实验时，从通电的水银中电解出一个小气泡，这个小气泡很顽固，无论怎样放电，它也不肯与氧气化合，他把这种顽固的 小气泡称为空气中的另一种浊气，但他没有再深入研究小气泡，轻易地把小气泡放走了． 在他逝世后100年，物理学家瑞利和化学家拉姆赛重新做了他的实验，也找到了这种小

气泡，在精确测量时，他们发现从空气中提取混有小气泡的氮的密度为 2kg ／m 3，而从氨气

中取得的氮的密度是.250 5kg ／m 3，虽然二者仅差 7kg ／m 3，但瑞利他们由于不放过这一细

微差异而执着地研究下去最后确定这种小气泡是当时还不知道的气体“氩”，并因此荣获1904年的诺贝尔奖．

课内练习

题型I 双基巩固

例1 量筒做得细而高，不做成粗而矮的形状，这主要是因为( ) 答案：C

A 、实验中，细高的量筒便于操作

B 、细高的量筒可以做出相对较大的底座，增加稳度

C 、细高的量筒与粗矮的量筒相比，相应的刻度间隔较大，便于准确地读数

D 、粗矮量筒中的液体较多，需用较厚的玻璃，因而不便读数

分析：因为量筒里的液体的体积V 等于它的高h 和横截面积S 的乘积，即，V=Sh ．当体积相同的液体倒入量筒时，截面积较小的量筒液柱必定较高，这样量筒上每mL 刻度的间隔就较大，读数就会较精确．因此，量筒通常要做成细而高的圆筒形．

例2 在“测定金属块密度”的实验中，某同学用了如下几个步骤：

A 、在量筒内倒人一定量的水，记录水的体积V l ；

B 、用天平称出金属块质量m ；

C 、将天平置于水平台上，调节平衡；

D、将金属块全部浸没在水中，记录水同金属块的体积V2．

(1)合理的顺序应是______________(填字母)．

(2)观察水体积时应注意什么?

(3)金属块密度的计算式是。

分析：实验时，应先调节好天平并测出金属块质量，然后再用量筒测水的体积和金属块同水的体积．

题型Ⅱ物理与生活

例3 某校“STS”活动课前往县酒厂考察，同学们了解到：酿制白酒是把发酵后的粮食里的酒精从酒糟中蒸煮汽化出来，其装置见图lO—15所示．因为汽化要吸热，所以需要在锅灶下加热，蒸锅实际是一个汽化池，将其封闭后仅与输汽管相通，然后将“气酒”引入冷凝池后再注入储酒罐．罐里的白酒度数很高，一般不易饮用，需要与适量的水勾兑(即混合)后才能出售．有关行业规定：白酒的“度数”是指气温在20℃时，100mL酒中所含酒精的毫升数．试回答：(水的密度ρ水＝×103 kg／m3，酒精的密度ρ酒精＝×103kg／m3；×1O5Pa大气压下水的沸点是100℃，酒精的沸点是℃)

(1)在×105Pa大气压下，对汽化池加热应保持多高温度才能调出好酒?输汽管为什么要弯弯曲曲地经过冷凝池?

(2)该厂生产的每瓶装“500mL、45度”的白酒，质量是多少千克?是否恰好“一斤酒”?这种酒的密度是多少?(不考虑勾兑时体积的变化)

例4用天平和量筒测量色拉油的密度，以下四个步骤中，必须且合理的步骤是( )

A、用天平测出空烧杯的质量；

B、将适量油倒人烧杯中用天平测出杯和油的总质量；

C、将烧杯中油倒人量筒中读出油的体积；

D、用天平测倒掉油后烧杯的质量。

分析：测色拉油密度必须测出其质量和体积，因需测其体积，故实验中选项C是必须要的步骤之一。由于色拉油是液体，测其质量时，必须借助于容器，且需测出色拉油与容器的总质量，故实验中选项B同样是必须要的步骤。选项A、D所述实验步骤，它们的目的是为了测出色拉油的质量。那么在最合理的步骤中为什么选择D而不选择A呢?因为选择选项D 时，所计算的色拉油质量完全是倒入量筒中的那部分色拉油的质量。这样，即使烧杯中的色拉油向量筒中未倒净也没有关系。如果选择选项A，计算出质量的色拉油一般不能把它完全倒入量筒中，这样，实验的误差较上种选择将明显变大。

答案：BCD

题型Ⅲ开放与创新

例有一只玻璃杯、水和天平，怎样测出小石子的密度?

分析：要测出小石子的密度就必须测出小石子的质量和体积，小石子的质量可用天平直接测量，由于没有量筒，所以小石子的体积无法用排液法和量筒直接测出，但题目多给一个玻璃杯这样的已知条件，应从中进行思考、突破，以便间接测出小石子的体积．答案：(1)调节天平平衡，用天平测出小石子的质量m；

(2)在小玻璃杯中加适量的水，用天平测出它们的质量m1；

(3)在装水的玻璃杯中放人小石子，记下水面在杯中的位置后将小石子取出；

(4)在原装水的玻璃杯中再加水，使水面上升到刚才记下的位置，并用天平测出它们的质量为m2；

例6 给你天平、量筒和水，要求测定石蜡的密度，还要哪些辅助器材?简述实验步骤．分析：本实验的关键是测出石蜡的体积，由于石蜡的密度比水小，因此，可用细线把铁块和石蜡块捆在一起沉入水中，也可用一个细针把石蜡压入水中，然后再根据水面位置变化算出体积．

答案：实验中需要的辅助器材：铁块、细线