实验：用天平和量筒测定固体和液体的密度

教学目标

知识目标
　　掌握测定固体和液体物质密度的实验原理．

能力目标
　　1．培养实验能力
　　这是一个测定性实验，通过这一实验应使学生明确实验原理，加深对物理概念、物理规律的理解，并通过实验培养学生根据给定的仪器进行实验设计的能力、进行表格设计的能力以及分析实验数据并得出结论的能力．

　　2．培养运用所学知识解决问题的能力．
　　根据密度的公式以及学习过的知识，如何测定物质的密度．

　　根据测量出的质量、体积值，运用所学知识求出物质的密度．

德育目标
　　本节实验所需仪器设备较多，应通过本节课教学有意识地培养学生良好的学习、工作习惯（实验时，各种仪器应按合理位置摆放，实验结束后，应整理仪器并归位放好）．培养学生与他人合作的意识和团队精神．

　　实验过程中对学生进行爱护仪器、爱护学习环境的教育，保证一个优美的学习环境，对学生进行环境美的教育．

 

教学建议

教材分析
　　这个实验是利用物理公式间接地测定一个物理量，是从实验原理、使用仪器、实验步骤的安排，记录数据、根据数据得出结果对学生全面地进行实验能力的训练的一个重要实验，对培养实验能力有重要的作用．

　　量筒和量杯的结构比较简单，使用时主要是会认识它们的刻度．所以教材首先要求学生观察量筒和量杯的刻度，认清它们的量程和每小格代表多少立方厘米．对于如何正确使用量筒或量杯测量液体和固体的体积，教材是通过几幅图加以说明的．选择石块作为测量对象，是因为从密度表中查不出它的密度值，石块的形状一般都不规则，必须用量筒或量杯才能测出它的体积，学生测量时会更有兴趣些．

教法建议
　　学生应在教师的引导下，用实验法完成本节课的学习．

 

教学设计示例

一、教学分析与说明

　　1．关于实验原理

　　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，需要测出哪些量？用什么办法和仪器来测量？启发学生思考，激发兴趣，搞清实验原理和实验方法．

　　2．在使用量筒时应注意的问题

　　（1）了解量筒（或量杯）的用途．量筒是实验室里用来测物体体积的仪器．

　　（2）知道量筒的构造，学会判定量筒的最小分度和量程，认识“ml”表示“毫升”，读数时要估读到最小刻度的下一位．

　　（3）量筒一定要放置在水平面上，然后再将液体倒入量筒中．

　　（4）观察量筒里液面到达的刻度时，视线要跟液面相平，若液面呈凹形，观察时要以凹形的底部为准；若液面呈凸形，观察时要以凸形的顶部为准．

　　（5）用量筒（杯）测固体体积的方法叫排液法．

　　在练习用量筒（或量杯）测液体体积时，两次的测量应让同组的两个同学各测一次．如果分组仪器全部是量筒，应给教师准备一个量杯，让学生看到实物．观察量筒时，可就观察问题提问练习．在视线和凹面相平时，教师应做一个示范动作．滴管是学生第一次使用，也应讲清楚如何使用，尤其是要从量筒中取出液体时应怎样做，让学生思考一下，最好找学生示范一下．测出的水的体积不要倒回烧杯中，做下一个实验时用．

　　3．关于实验的操作

　　（1）在测固体的体积时，要让学生弄明白需要记录哪些数据．并把所测得的有关数据填入数据表中，再求出石块的体积和密度．

　　测固体密度最好用烧锅炉的焦炭，选一些大小形状均合适的（体积最好在20~40cm3之间），事先要蘸上腊，以防吸水．如果用石块，一定要求学生用细线栓牢，否则极易砸坏量筒．要讲清用排液法测体积的做法和这种方法的适用条件．第一，这种物质不能溶于这种液体，若溶于这种液体就要换用其他的液体或想其他的解决办法．第二，这种物质不能吸收这种液体，若吸收也需要换成其它的液体．因此排液法不是万能的．

　　（2）测盐水的密度时，要让学生明白盐水的质量是怎样得到的，需记录哪些数据，并把测得的数据填在数据表中，最后求出盐水密度．

　　测盐水的密度中盐水一定要饱和溶液．如果天平不够精确，系统误差较大，则应考虑换用其他溶液如硫酸铜溶液等

　　4．整个实验过程可有三种处理方法

　　对基础较差的班级可采用一个实验一个实验领着做的方法．这种方法的好处是实验过程容易控制，但不易于每个同学的个性发展，进度会受些影响．对于中等程度以上的班级可采取先做实验1．练习用量筒（或量杯）测液体体积，然后把以下的实验要求、步骤讲清楚，让各组再进行以下的实验．在学生实验过程中，教师要加强巡视，加强个别指导．特别要对实验能力较差的组给予更多的关注，防止这些同学的实验走过场．为此也就有了第三种方法：在实验课前可先培养几名学生骨干，让他们在实验课上当教师的小助手，重点帮助一些实验有困难的同学．

　　5．实验进度的安排

　　因各实验小组的实验水平不同，所以实验进度就不平衡．对实验进度快的组除了加强检查他们的操作与数据外，应给予他们更多的实验机会，为此教师可事先准备一些蜡块，让进度快的组测一下蜡块的密度．对进度慢的组，可把这一问题作为思考题，把实验过程写在实验报告上．

　　6．实验报告

　　关于实验报告，最好是让学生自己写．应有实验题目、实验目的、实验原理、实验器材（包括数量和规格）、实验内容及主要步骤、实验数据和结果、还应有实验日期和同组人．条件较好的学校也可统一印制实验报告纸，发给学生使用．实验记录的表格最好让学生参照教材自己设计，教师在这方面也应给予一定的指导．

二、课时安排　　1课时

三、学具教具准备

　　量筒（或量杯）、石块（或烧锅炉的焦炭）、细线、盐水、天平和砝码、烧杯（或玻璃杯）、清水、多媒体演示课件

四、教学过程设计

　　（一）新课引入

　　复习密度的知识，请同学们用中文表述一下密度的公式，并说出用符号表示的公式．

    　　通过这个公式可以认识到，只要知道了某一物体的质量和它的体积，就可以计算出组成这个物体的物质的密度，也可以说只要测量出物体的质量和它的体积就可以求出它的密度．

　　（二）新课教学

　　以上我们分析了根据 ，只要我们测量出物体的质量和它的体积，就可以求出物体的密度，请同学们考虑一下用什么方法测量物体的质量和体积．

用天平可以测物体的质量，用量筒可以测物体的体积．

　　如果是一个规则物体除了用量筒可以测量它的体积外，还可以用什么办法？

　　还可以用刻度尺来测量

　　今天我们这个实验是要求同学们用天平和量筒测定固体和液体的密度．

　　根据以上的分析，请同学们谈一下这个实验的原理是什么？

这个实验的原理就是密度的公式   

 我们今天的实验是要测定金属块和盐水的密度，请同学们考虑除了被测物体、天平、砝码和量筒外，还需要什么物品．

　　还需要清水、细线以及装清水和盐水的烧杯．

　　请同学们写出测金属块密度的实验步骤，并设计记录实验数据的表格．

　　请同学说出实验步骤以及表格中需要记录和需要计算的项目，教师根据学生的回答予以肯定式补充修正，并随时将学生回答的正确结果写在黑板上，最后形成如下内容：

　　1．测金属块的密度

　　实验步骤

　　（1）．将天平放在水平桌面上，调节天平平衡．

　　（2）．测出金属块的质量，并把测量值填入表格中．

　　（3）．向量筒中注入一定量的清水，并把测得的水的体积值填入表格中．

　　（4）．将石块用细线拴好，没入水中，测出石块和水的总体积，并把测量值填入表格中．

　　（5）．计算出石块的体积，填入表格．

　　（6）．计算出金属块密度，填入表格．

　　表格设计

石块的质量

m（g）

石块放入前水的体积

石块和水的总体积

石块的体积

石块的密度

         

　　请同学们写出测定盐水密度的实验步骤，并设计记录实验数据的表格．

学生基本写完后，请同学说出实验步骤以及表格设计的内容，教师随时把正确内容写在黑板上，并进行必要的补充、修正。

　　2．测定盐水的密度

　　实验步骤

　　（1）把天平放在水平台面上，调节天平平衡，（这里向同学说明一下，测金属块的密度完成后，只要天平没动，可以不再调节，但如果作为一个独立实验必须有这一步）

　　（2）在烧杯中盛盐水，称出它们的质量，并将测量值填入表格中．

　　（3）把烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，测出它的体积，并将测量值填入表格．

　　（4）称出烧杯和杯中剩余盐水的质量，将测量值填入表格．

　　（5）计算出量筒内盐水的质量，记入表格．

　　（6）求出盐水密度记入表格

　　表格设计

烧杯和盐水的质量

（g）

烧杯和杯内剩余

盐水的质量

量筒中盐水质量

量筒中盐水的体积

《实验：用天平和量筒测定固体和液体的密度》