师:同学们,大家好。今天我们要学习八年级人教版物理第六章密度的测量。在开始新课前,请大家做好课前准备,拿出物理课本、笔和练习本。准备好了吗?我们先回顾一下上几节课所学内容。
这节课我们有三个学习目标:一是学会测量固体的密度;二是学会撰写实验报告;三是学会用量筒间接测量不规则小块固体的体积。现在,我们用之前学过的知识,尝试测量实心长方体木块的密度。测量前,先思考几个问题。
第一个问题,测量长方体木块密度的原理是什么?
生:可以根据密度的计算公式 ρ = m / v 来测量。
师:非常好。那根据这个测量原理,我们需要测量哪些物理量呢?
生:需要测量小长方体木块的质量和体积。
师:没错。那长方体木块的质量,我们可以用什么器材测量?
生:上节课知道测量物体质量的工具有托盘天平和电子秤,这节课用电子秤。
师:对。那长方体木块的体积用什么器材测量呢?
生:木块的体积可以通过刻度尺测量它的长宽高,分别记录为 A、B、H,通过体积 = 长×宽×高算出体积。
师:这个同学回答得非常好。通过测量这些物理量,代入密度公式就能算出长方体木块的密度。生活中除了这种实心规则的固体,还有很多实心不规则的固体,比如石块、蜡块、冰糖。现在我们来尝试测量不规则实心固体小石块的密度。同样,测量前先解决几个问题。
第一个问题,测量小石块密度的原理是什么?
生:和前面测量长方体木块密度一样,原理是 ρ = m / v 。
师:很好。根据这个原理,我们要测量小石块的哪些物理量?
生:要测量小石块的质量和体积。
师:对。这节课我们还是用电子秤测量小石块的质量,那小石块的体积能不能像测量长方体木块体积那样,用刻度尺测量并计算呢?大家观察小石块思考一下。
生:通过观察小石块的形状,不能用刻度尺测量并计算它的体积。
师:这位同学回答得非常好。因为小石块形状不规则,不能用测量长方体木块体积的方法。那怎么测量小石块的体积呢?思考第四个问题,若小石块体积为 v ,把小石块浸没水中,可以替换出多少体积的水呢?
生:如果把体积为 v 的小石块浸没水中,可置换出体积为 v 的水。
师:回答得很清楚。接着思考第五个问题,已有小石块和电子秤能测量质量,那测量小石块体积还需要补充哪些器材呢?
生:有些同学认为要补充两个带有刻度的大烧杯和小烧杯、细线和水等器材。还有同学认为要补充量筒、烧杯、细线和水。
师:做实验前要先写实验报告。我们先看看选择补充两个均带有刻度的大烧杯和小烧杯、细线、水等器材的同学写的实验报告。大家认真阅读。有同学阅读完提出两个疑问:一是小烧杯真的能接住小石块溢出的全部水吗?二是小石块溢出水的体积能直接在小烧杯中读出来吗?从这两个疑问可以看出,按这个实验步骤操作,测不出小石块的体积,也就无法测量小石块的密度。下面我们通过实验视频来回答这两个疑问。(播放实验视频)可以看到,小石块溢出的水几乎不能被小烧杯全部接住,而且小烧杯分度值很大,即使能接住,溢出水的体积也不能直接读出,所以这个方案测不出小石块的密度。
接下来,请同学们仔细阅读选择量筒、水、细线、烧杯等器材测量小石块密度所写的实验报告。有同学给出两个建议:一是要养成良好习惯,在实验步骤 4 后面增加第五步,整理实验器材;二是数据记录表格里的物理量后面都应加上单位。根据建议,该同学修改了实验报告。下面请同学们观看根据修改后的实验报告进行的实验操作,看看能否测出小石块的密度。(播放实验视频)用电子秤秤出小石块的质量为 12.7 克,往量筒中倒入适量的水,读出此时量筒中水的体积为 80 毫升。把小石块浸没水中,读出此时量筒中水的体积为 85 毫升。整理实验器材。
