测量物质的密度 教案2 初中物理人教版八年级上册（2023-2024学年）

6.3测量物质的密度教案

年级八年级授课时间

1.会用量筒测量液体的体积、固体的体积，并利F目天平和量筒测量不同形状固体

教学和液体的密度，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，进后一巩之固密度的概念。

目标

3.在测量固体和液体密度的过程中，熟悉天平、1直筒的使用技能，规范实验操作

步骤，培养严谨的科学态度。

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。

教材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

分析

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。

教学托盘天平和祛码、量筒、小石块、盐水、水、烧杯、细线、牙签（或大头针）

等。

器材

多媒体ppi，包含视频：《量简的使用》、《测量小石块和盐水的密度》。

教学过程

教师活动学生活动

导入新课

【展示图片，提出问题】

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

观看图片，思

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

考问题，提高

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？如果测量出银

兴趣，进入情

饰物的密度，再和物质的密度对比一下是不是就可以了？

景。

今天我们进行实验，学习测量密度的方法一《6.3测量物质的密度》。

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？

小组进行交流

【共同分析】根据〃=〃?"，需要测量物体的质量和体积。物体质量可以用

讨论，代表回

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

答。

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.量筒的用途

【出示量筒，提问】量筒的作用是什么？量筒的单位是什么？量程和分度

值各多大？怎样正确使用量筒？

【在学生回答的基础上归纳】

观察量筒的单

量筒的用途：量筒是测量液体体积的仪器，也可以利用排开液体的体积测

位、量程及分

量形状不规则的固体的体积。

度值，回答。

2.量简上的标度

观察量筒的标度单位、最大测量值和分度值。

mL

50=-

40

4

20g—

10E

(_____)

（1）单位：量筒上的标度单位是亳升（mL）。

1亳升(mL)=1厘米3(cm3)

1升(L)=1分米3(dm3/

（2）量筒的最大测量值（量程）：最上面的刻度线指示的数值即为量程，

该量筒是50mLo

（3）量筒的分度值

量筒上相邻两条刻度线之间的体积为量筒的分度值。图中量筒的分度值是

ImLo

3.量简的使用方法

（1）选：在测量前应根据被测物体的体积（一次性完成测量比较好）和

测量精度的要求来选择合适的量筒，使用前首先要观察量筒的单位标度、量程会正确使用量

和分度值。筒。

（2）放：使用量筒测量体积时应将量简放在水平桌面上。

（3）读：量筒内的液面大多数是凹液面，如水、酒精等形成的液面，也

有的液面是凸液面，如水银面（甲图

读数时，视线一定要与液体凹液面的底部或凸液面的顶部保持相平，如图

乙所示。俯视或仰视的读数均不准确。若俯视，读数会偏大；若仰视，读数会

偏小，如图所示。

m

、)-

黑J等视线偏高

E=-26

E=-予号二一一视线正确

601f

401E=-

l2

20一1

E=-q、'小视线偏低

甲乙

4.使用量筒的注意事项

（1）被测液体的体积不能超过量程。

（2）在测量范围内，应选择分度值较小的量筒，目的是提高精确度，减

知道使用量筒

小测量误差。

的注意事项。

（3）不能对量筒加热，也不能用量筒测量高温以及有腐蚀性的液体。

5.用量筒测量小石块体积的方法（排水法）

【想一想】小石块的形状不规则，用刻度尺无法测出其体积。怎样用量简

测量小石块的体积？

【师生共同分析】利用排水法进行测量。

会使用量筒测

甲乙量小石块的体

（1）用烧杯将适量的水倒入量筒内，读出水的体积％（图甲）;积。

（2）将待测小石块用细线拴住，轻轻地浸没于量筒内的水中;

（3）正确读出水面上升后的总体积L（图乙）；

（4）计算被测石块的体积丫=力一匕

（5）“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水要浸没物体。

观看视频，进

【播放视频】一《量筒的使用》

一步学会量简

【例题1】如图乙所示的是Ac三位同学的读数方式，其中读数方式

的使用。

正确的是2（选填"/'、或"c”）o将金属块放入图乙所示量筒中，

液面稳定后如图丙所示，则金属块的体积为KcnP。

做例题，会正

确使用量简。

乙四

【详解】用量筒测液体体积读数时，视线应与凹液面的底部相平，即图中

b正确。

因为量筒的分度值为2mL,乙图中凹液面底部在60mL位置，即液体体积

为60mL,丙图中凹液面底部在70mL位置，即金属块和液体的总体积70mL,

则金属块的体积为70mL-60mL=10mL=10cm3

二、测量固体的密度

1.固体体积的测量

（1）形状规则的固体——刻度尺法

以测量长方体的体积为例：可以利用刻度尺测量长〃、宽氏高c,然后知道用刻度尺

根据体积公式计算出体积V=abco可测量形状规

则的固体的体

积。

会用排水法测

量形状不规则

（2）形状不规则的固体——排水法的固体的体

①向量筒倒入适量的水，读出体积匕；积。

②用细线拴好物体，使其浸没在量筒的水中，记录水面到达的刻度

③计算出物体的体积：

3

V=y2-V]=30mL-20mL=10cmo

2.用天平和量筒测量小石块的密度

（1）实验原理：p=m/V

（2）实验器材：天平、量筒、小石块、细线、水

（3）实验步骤设计测量小石

①用天平测量出小石块的质量加。块密度的实验

②在量筒中放入适量的水，读出量筒中水的体积为修。方案。

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

力。

进行实验.计

算出小石块的

密度。

（4）实验数据记录

量筒内石

石块的量筒内水

块和水的石块的石块的密度

质量的体积

总体积体积V7cm3p/g-cm3

V）/cm3

m/gV2/cm3

（5）利用密度公式计算小石块的密度为p=m/（V-Vi）o

2进行交流讨

3.交流讨论

论，分析测量

（1）能不能先测量小石块的体积，然后测量它的质量？

过程中影响误

【分析】不能先测量小石块的体积。因为小石块从水中取出时沾有一些

差的因素。

水，再测量它的质量时会变大，导致误差大。

（2）测量小石块的体积时，能不能先测量小石块和水的总体积，再测量

水的体积？

【分析】测量小石块的体积时，不能先测量小石块和水的总体积，因为小

石块从水中取出时沾有一些水，再测量水的体积会偏小，导致测量值偏大。

观看视频，进

【播放视频】——《测量小石块的密度》

一步展现实验

【例题2】小明使用天平和量筒测量石块的密度。

的过程。

P

做例题2,掌

fil握测量小石块

密度的方法，

■■会进行误差分

析。

甲乙

（i）用调好的天平称石块的质量，测量结果如图甲所示，则石块的质量

为______g,接着他在量筒中倒入30mL的水,再将石块浸没在水中，水面位

置如图乙所示，则石块的密度为______g/cn?；

（2）以下操作会导致石块密度的测量值偏大的有：—（多选，填字母

序号）

A.读取量筒示数时视线俯视液面

B.先测石块的体积后测石块的质量

C.石块放入量筒时有部分水溅起附在筒壁上

【答案】(1)28.4,2.84；(2)BC。

【解析】（1）测量结果如图甲所示，天平标尺分度值为0.2g,游码在3.4g

处，祛码质量和是25g,则石块的质量为m=28.4g

在量筒中倒入30mL的水，再将石块浸没，水面位置上升至如图乙所示

40mL处，则石块的体积V=40mL-30mL=10cm3

则石块的密度/=w/V=28.4g/10cm3=2.84g/cm3

（2）A.读取量筒示数时视线俯视液面，读数比实际偏大，体积偏大，

根据公式/=用〃可知，测量值将偏小，故A不符合题意；

B.先测石块的体积后测质量，从水中取出石块时，上面附有水珠，测质

量会导致测得的值偏大，根据p=〃i/U可知，测量值将偏大，故B符合题意；

C.石块放入量筒时有部分水溅起附在筒壁上，则测得的石块和水的总体

积偏小，计算出的石块体积偏小，质量不变，根据密度公式可知，测得质量将

偏大，故C符合题意。

故选BCo

三、测量液体的密度

1.实验原理：p=m/v

2.实验器材：天平（带祛码）、量筒、烧杯、盐水。

3.设计并进行实验

设计并进行实

（1）在烧杯中倒入适量的盐水，测量烧杯和盐水的总质量/小。

（2）将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，读出量简内盐水的体积V。验，测量出盐

（3）测量烧杯和剩余盐水的总质量加2。水的密度。

①测盘烧杯和盐②将烧杯中的盐水倒入量筒③测量烧杯和剁余

水的总质量矶。中一部分，读出水的体积匕盐水的总质量:加2。

（4）实验数据记录表格:

杯

烧

和烧杯和剩

水

盐

的量筒中盐量筒中

余盐水的盐水的密度

质

总

量水的质量盐水的体积

质量p/g-cm'3分析不同的实

,gm/gV7cm3

nl//nz/g

验方案中，对

误差的影响。

（5）根据公式计算盐水的密度〃=（/m-W2）/V

4.讨论交流

小明所用的实验方案如下，请你进行评估。

（1）用天平测量出空烧杯的质量也。

（2）向烧杯中倒入一部分盐水，测量烧杯和盐水的总质量㈣。

（3）将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，读出示数为X

（4）根据公式计算盐水的密度p=（/m-m）/V

观看视频，进

【评估】步骤（3）中，把烧杯中的盐水全部倒入量筒中时，由于烧杯内

一步了解实验

壁会有残留盐水，导致体积V偏小，会使测量的密度，偏大。

的规范操作过

【播放视频】一《测量盐水的密度》

程。

【例题3】在“测量盐水密度”的实验中：

mL

-5050g

-40

-30

-20a

-101111“I

做例题3,掌

甲乙握“测量盐水

（1）将天平放在水平桌面上，使横梁平衡，在烧杯中倒入盐水，称出烧

密度”的方

杯与盐水的总质量为75g；

（2）将烧杯中一部分盐水倒入量筒中（如图甲所示），则量筒内盐水的体法。

积是cm3；

（3）再称量烧杯和剩下的盐水总质量。若天平再次平衡时所用的祛码、

游码位置如图乙所示，则倒入量筒内的盐水质量为g;

（4）通过计算可知盐水的密度为kg/m\

【答案】（2）20；（3）21；（4）1.05x103。

【解析】（2）读数时视线与液柱凹面相平，量筒中盐水的体积为

V=20cm3

（3）天平测量物体质量等于右盘中祛码质量加游码在标尺上对应的刻度

值，如图乙，天平游码的分度值为Q.2g,则其游码质量为4g,则烧杯和剩余

盐水的总质量为

m«=50g+4g=54g

则倒入最筒内的盐水质量为inc-m«=75g-54g=21g

（4）盐水的密度为

3333

p=m/V=21g/20cm=1.05g/cm=1.05xl0kg/mo

四、特殊方法测密度

1.测量密度小于水的固体的密度

【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？

知道测量密度

【使用ppt进行讲解】

小于水的固体

（1）方法一、配重法

的密度的2个

简单方法。

①用调好的天平测出石蜡的质量为机；

②向量筒内倒入适量的水；

③用细线将小铁块和蜡块拴住（木块上，铁块下），先将小铁块浸没量筒

水中，读出液面对应刻度为％（甲图）：

④再将它们共同浸没在量筒水中，读出液面对应刻度为丫2（乙图）；

⑤蜡块密度的表达式：片加（区书）。

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）方法二、针压法

①用天平称出石蜡块质量如

②在量筒中倒入适量的水，记下水的体积H（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％（乙图），两次读数之差即石蜡的体积丫=丫2—%；

④根据公式求出石蜡密度叶山/：匕-山）。

▼

*

|！

*|

室.

±_

.V2

.

.

1K:.

.

.

1:.

胴

了解有天平无

甲乙

通码测量石块

2.有天平无硅码测量石块的密度（等质量替代法）

的密度（等质

（1）实验步骤

量替代法）的

方法，推导出

密度的表达

式。

①在量筒中盛足量的水，记下量筒内水的体积片（甲图）.

②先调节天平平衡，再将两个相同的烧杯放在天平左右盘上，将小石头轻

轻放入左盘烧杯中，将甲中量筒内的水缓慢向右盘烧杯中倒入直至天平平衡，

记下量筒内剩余水的体积上（乙、丙图）.

③将小石头放入丙中量筒内，记下量筒内水的体积L，如图丁所示。

（2）数据处理

①由乙可知，此时小石头的质量等于烧杯内水的质量，即

m=pK（VI-V2）=1.0g/cm3x（50cm3-20cm3）=30g

②由图丙、丁可知小石头的体积

333

y=V3-V2=40cm-20cm=20cm

③小石头的密度p—zw/V=30g/20cm3=1.5g/cm3J'解有天平无

3.有天平无量筒测量石块的密度量筒测量石块

（1）实验器材：天平、小烧杯、水、盐水、橡皮筋（或记号笔）的密度的方

（2）实验步骤：法，推导出密

①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，在水度的表达式。

面到达的位置上作标记，用天平测出水、石块和烧杯总质量，

②将小石块从水中取出，用天平测出剩余水和烧杯的总质量m2.

③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，孙

加B水刽麻记H取出小石块再加S水至标记

而।m2iffi

（3）数据处理

小石块的质量用u=m\-ini

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mhi*=/n3-m2

所加水的体积为V=（〃?3加2）川水

小石子的体积：Vn=Vjn*

小石子的密度：

右WI-W2

P=-^—=-----p

石I■加2«

J'解有天平无

4.有天平无量筒测量液体的密度

祛码测量液体

（1）实验器材：天平、两个完全相同的烧杯、水、液体。

的密度的方

（2）实验步骤：

法，推导出密

度的表达式。

①用已调好的天平测出空烧杯的质量，记为

②向一个烧杯倒入适量液体，用天平测出液体和烧杯的总质量，记为沏.

③向另一个相同烧杯中倒入与液体等深度的水（如图），用天平测出水和

烧杯的总质量，记为机2.

(3)计算过程

由题意可知，液体的质量ni=m\—rno

与液体等深度的水的质量m水=拉2—

倒入烧杯的液体的体积与水的体积相同

-―明

液体的密度

心y等a叫-〃做例题3,了

解特殊法测密

【例题3】小林同学对化石的密度产生了浓厚的兴趣，于是找来一块化度的方法。

石，并从实验室借来一些仪器进行了以下实验。

(1)将化石放在已调平衡的天平左盘，向右盘中添加祛码，当横梁再次

平衡时，祛码和游码的位置如图甲所示，则化石的质量mo为_____g；

誓20g,_______,e_______,

♦A、nA/L\M，

1o12"45glc

V---------J

甲乙丙

(2)因化石体积较大，不能直接放入量筒中，于是进行了以下操作：

①向一质量为40g的烧杯中倒入适量的水，并将化石放入烧杯中，在烧杯

壁记下此时水面位置为M,如图乙所示，然后测得装有化石、水的烧杯总质量

为162.6g；

②接着将化石从水中取出，再往烧杯中线慢加水，使水面上升至记号M

处，如图丙，用天平测出烧杯和水的总质量为112g；

③根据所测数据可知化石的密度为______g/cm3。

【答案】(1)72.6；(3)3.3.

【解析】(1)将化石放在左盘，向右盘中添加祛码，当横梁水平平衡，由

国甲知，标尺的分度值为0.2g,游码在标尺上对应的刻度值为2.6g,化石的质

量为wo=50g+20g+2.6g=72.6g

(3)③由题意可知，所加水质量为401水=U2g-(162.6g-72.6g)=22g

加水的体积等于化石的体积为

,加林水22g,

%玄=嗫=---=—T=22cm3

化小水,长1.Og/cm3

化石的密度为

「化石小二o不72二・6g两^^城3

I.如图所示的仪器名称叫做,它的量程为,分度值为,所

【解析】这是量筒，它的量程为。〜100mL,分度值为2mL,所测量固体的体积为

333

V2~Vi=60cm-40cm=20cm。

课2.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

(Uxlgkg/n?的酒精，你选择的量筒的规格(即量程与分度值)是()

堂

壬A.500mL、10mLB.250mL>5mL

C.100mL、2mLD.50mL>2mL

【答案】B.

【解析】100g酒精的体积：

V««/p««=100g/(O.8g/cm3)=125cm3

要一次较准确地测量体积，量筒的量程应该大于125cm3,分度值比较小的量筒，所

以选B。

3.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/m\

【答案】⑴48；(2)0.75x10^o

【解析】如图所示，小物块质量等于祛码的质量加上游码的示数为:

z«=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：p=zzi/V=48g/64cm3=0.75g/cm3=0.75x103kg/m3

4.某同学用托盘天平和量简测量一小石块的密度，如图甲是调节天平时的情形，图

A.甲图中应将平衡螺母向左调，使横梁平衡

B.乙图中测石块质量时：天平的读数是71.4g

C.由丙图量筒的示数测得石块的体积是80cm3

D.计算出石块的密度是3.57kg/m3

【答案】B

【解析】A.使用天平称量物体质量前，需调节横梁平衡，图甲中，分度盘指针向左

偏，则平衡螺母应向右调，使横梁平衡，A错误；

B.由图乙知，标尺的分度值为0.2g,则石块的质量

/w=50g+20g+1.4g=71.4g；故B正确；

C.由图丙知，石块的体积

3

V=y2-Vl=80mL-60mL=20mL=20cm；故C错误；

D.石块的密度

课3333

p=tTJ/V=l1,4g/20cm=3.57g/cm=3.57xlOkg/m

堂故D错误。所以选B。

5.李华同学在实验室测量盐水的密度。调节天平横梁平衡后开始测量，先用天平测

练出烧杯和杯内盐水的总质量为90g,然后将一部分盐水倒入量筒，如甲图所示，接着用天

平测量烧杯和剩余盐水的总质量，天平平衡时的情景如乙图所示。根据实验数据，下列

A.量筒内盐水的体积为60cm3

B,烧杯及烧杯内剩余盐水的质量为25g

C.量筒内盐水的质量为63g

D.盐水的密度为1.05xlD3kg/m3

【答案】B

【解析】A.由图甲知，量筒的分度值为2mL,量筒内盐水的体积为60mL,即

60cm3,故A正确，不符合题意：

B.由图乙知，烧杯及烧杯内剩余盐水的质量等于祛码总质量+游码示数，即

/n2=20g+5g+2g=27g；故B错误，符合题意；

C.量筒内盐水的质量

-W2=90g+-27g=63g：故C正确，不符合题意；

D.盐水的密度

p=zn/V=63g/60cm3=1.05g/cm3=1.05x103kg/m3

故D正确，不符合题意。

所以选B。

6.小晨同学买了一个小吊坠（如图甲所示）作为母亲节的礼物送给妈妈，他利用

天平和量筒测量小吊坠的密度进行鉴定。

（1）用调好的天平按正确操作测量解去挂绳的小吊坠时，当天平再次平衡后，祛码

和游码的位置如图乙所示，则该小吊坠的质量为g；

（2）先向量筒中加入30mL的水，将重新系好挂绳的小吊坠轻放入量筒中，水面如

图丙所示，则小吊坠的体积为—cm3；

（3）小晨测量的小吊坠的密度为一g/cm3；

（4）小晨仔细分析了自己的测量过程发现，小吊坠密度的测量值与真实值相比

（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

【答案】（案24；（2）8；（3）3；（4）偏小。

【解析】（1）由图乙知，标尺的分度值为0.2g,所以吊坠的质量为

m=20g+4g=24g

（2）由图丙知，水和吊坠的体积为38mL。所以吊坠的体积为

V=38mL-30mL=8mL=8cm3

（3）小吊坠的密度为

m24g3

P-j,-3-3g/cm

V8Qcm

（4）根据题意，当吊坠放入量筒中的水时，吊坠中间的孔可能会有部分气泡，挂绳

（浸在水中的部分）也有一定的体积，使测量的总体积V偏大，则测得吊坠的体积偏

大，由密度公式/m/V可知测得吊坠的密度将偏小。

7.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。

100g100g

（D将冰墩墩放在天平的左盘，在天平的右盘加减祛码并调节游码，天平平衡后，

盘中祛码和游码的位置如图所示，则冰墩墩的质量w=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p水=1.Ox103kg/m3）；

（3）他查数据发现陶瓷密度为夕阳片2.38xlO3kg/m3,他认为冰墩墩—实心的（选

填“是”或“不是”）。

【答案】（1）232；（2）I.16X103；（3）不是。

【解析】（1）由图可知，冰墩墩的质量为祛码的总质量与游码所对的刻度值之和，

即m=100g+100g+20g+1Og+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="=200cm3

冰墩墩的密度为p—/w/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，