一、教學目標
(一)知識與技能
1.理解密度的物理意義、單位和公式.
2.會查密度表,知道水的密度,記住一些常用物質的密度.
3.能用密度知識解決簡單的實際問題.(二)過程與方法
1.通過實驗探究活動,找出同種物質質量與體積成正比的關系.
2.體會利用同種物質的質量與體積的比值不變來定義密度概念的科學思維方法.(三)情感態度與價值觀
1.通過探究活動,使學生對物質屬性的認識有新的拓展.
2.引導學生領會在物理概念的建立過程中,滲透由特殊到一般,由現象到本質的唯物辯證法思想.二、教學重、難點
1、教學重點:通過實驗探究,學會用比值的方法定義密度的概念和理解密度的概念、公式.
2、教學難點:探究同種物質質量與體積成正比的關系,理解密度是物質的一種屬性.。
三、教學準備
多媒體課件、銅絲、鐵絲、鋁絲、一杯水、一杯酒精、顏色相同的鐵塊和塑料塊、托盤天平和砝碼.
四、教學過程
(一)新課引入
師向學生展示銅絲、鐵絲、鋁絲、一杯水、一杯酒精(出示后放在講桌上),并提問:①這里有銅絲、鐵絲、鋁絲、一杯水和一杯酒精,你能把它們分辨出來嗎?②請你說說你是怎么分辨的.
學生交流討論后,積極發言:要分辨物質,就要知道物質所具有的一些特性,如顏色、氣味、軟硬等,就是物質的不同特性.依據這幾種特性,利用我們的眼、鼻、手等感覺器官,就能將上面五種物質分辨出來.
教師再出示顏色相同的鐵塊和塑料塊,引導學生思考如何區別它們.
生思考:從顏色、氣味、味道、硬度等都不好區分,能不能利用一種更好的判定方法來區分這兩種物質呢?
師趁機引入新課:好,我們今天就介紹一種新的區分物質的方法——密度.(二)新課教學
1.探究相同體積的不同物質質量與體積的關系
我這里有顏色、體積相同的鐵塊和塑料塊,如果能比較它們的質量大小,是不是可以判斷出哪一個是鐵塊,哪一個是塑料塊?
生思考、交流:①用手掂量一下就可以區分開;②用天平稱量(也可以拿出一個已調節好的托盤天平,分別把兩物塊放在兩盤中,下沉的那端是鐵塊.)
回答正確.下面就請幾位同學上臺來幫忙鑒定下.(教師出示一臺天平,指導學生演示操作.)
由此可見,相同體積的不同物質其質量不同也是物質的一種特性,我們可以用來鑒別物質.
下面請同學們利用桌上的器材(其中銅塊、鐵塊、鋁塊的體積都是10cm3),研究一下相同體積的不同物質其質量是否相同.
學生實驗結束后,教師選取幾個小組,并讓其成員根據所測數據得出結論.
板書:結論1:相同體積的不同物質質量一般不同,不同物質的質量與體積的比值一般不同.
2.探究同種物質質量與體積的關系.
教師用多媒體播放課件“探究同種物質質量與體積的關系”,并講解.
探究同種物質質量與體積的關系(多媒體課件)
(1)提出問題:同種物質的質量和體積之間會有什么樣的關系呢?
(2)猜想與假設:
學生甲:體積相同的同種物質,其質量是相等.
學生乙:物體的體積越大,質量越大.
(針對學生提出的假設,教師要鼓勵學生設計實驗來進行探究驗證.)
(3)制定計劃與設計實驗:
①從以上的猜想出發,取銅、鐵、鋁、肥皂等幾組物體中的一組作為研究對象,每組物體的體積不同.用天平測出它們的質量,用刻度尺測出它們的邊長后計算出它們的體積,列出表來,然后以體積V為橫坐標,以質量m為縱坐標,在方格紙上描點,再把這些點連起來,做出圖象,并分別計算每個物體質量與體積的比值.
(在實驗前,要弄清實驗過程中應該考慮的問題,如分工要明確,要嚴格按照測量儀器的使用規則操作,讀數時要認真、細心,以及如何記錄實驗數據等.)
②實驗方案:學生通過小組實驗測量不同體積(圓柱體)鐵塊的質量,記錄數據,作出圖象,分析質量與對應體積比值的特征.
(4)進行實驗與收集證據:
全班同學分成若干小組,選取不同的研究對象進行實驗,分工合作共同收集證據.(以小組為單位,不同小組選取不同的物質進行測量.)
學生實驗結束后,教師選取幾個小組的數據投影展示,并讓其小組成員根據所測數據得出結論,并分析質量與對應體積比值的特征.
板書:結論2:同種物質的質量與它的體積成正比,質量與體積的比值相同.
3、密度的概念和密度的單位
1.密度的概念和密度的單位
在以上實驗探究和分析的基礎上,教師進一步指出:質量和體積的比值表示單位體積的質量.同種物質的單位體積的質量是相同的;不同物質的單位體積的質量一般是不同的。板書:
1.密度的概念:某種物質組成的物體的質量與它的體積之比,用符號ρ表示.
2.密度的定義式:密度=質量體積(ρ=m/V).公式中各個符號的意義及單位:ρ——密度——千克每立方米(kg/m3),m——質量——千克(kg),V——體積——立方米(m3)
請大家閱讀教材P114“小資料”,看看有什么規律.
生1:一般來說,不同物質的密度不同.
生2:通常,固體的密度大,液體的密度次大,氣體的最小.
生3:在液體中,水銀的密度最大.
4.密度是物質的一種屬性
物質的密度由物質的種類(本身特性)決定.同一種類物質m 和V 的比值不變,即ρ值相同,不同種類物質的ρ值一般不同.密度是物質的一種屬性,它與物體的質量多少、體積的多少無關.不能簡單地說,物質的密度ρ跟物體的質量m成正比,跟體積V成反比.同學們對物理知識的學習,尤其是一些物理公式,一定不要死記硬背,要學會運用數學方法研究物理問題.
從教材密度表中可以看出,通常情況下,水的密度為1×103 kg/m3,表示的物理意義是什么?
生:它表示1m3的水質量為1×103 kg.
板書:
1.密度是物質的一種屬性,它與物體質量、體積、形狀無關.
2.水的密度為1×103kg/m3,表示1m3的水質量為1×103kg.
【例1】(多媒體展示)下列說法正確的是( )
A.一塊磚切成體積相等的兩塊后,磚的密度變為原來的一半
B.鐵的密度比鋁的密度大,表示鐵的質量大于鋁的質量
C.銅的密度是8.9×103kg/m3,表示1m3銅的質量為8.9×103kg
D.密度不同的兩個物體,其質量一定不同
解析:A選項中,當磚塊被一分為二后,密度不變.B選項中,密度大的,質量不一定大,比如金戒指密度大,但不如一桶水的質量大.D選項中,1kg棉花和1kg鐵,密度不同,但質量相同.
答案:C
教師引導學生思考:為什么課本中物體的密度,要附上常溫常壓狀態下?(學生思考并討論).
教師總結:我們在前面“物態變化”章節的學習中,知道了大多數物體具有熱脹冷縮的性質,即當溫度(物質狀態)變化了,體積要發生變化,而物體的質量是不變的,因此質量與體積的比值就變了,即密度變化了.當氣壓變化了,體積也會發生變化,尤其是氣體變化更明顯.所以在說物體的密度時,要附上一定的溫度和壓強.(若無具體說明,一般默認是常溫常壓下.)