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1、八年級物理全冊 第五章 第三節(jié) 科學(xué)探究:物質(zhì)的密度(第1課時 探究物質(zhì)的密度)教案 滬科版
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識與技能
1.通過探究認(rèn)識同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比,比值一定;不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值不同.
2.知道密度的定義、公式、單位,理解密度的物理意義,
3.能聯(lián)系實際運(yùn)用密度公式求物質(zhì)密度、鑒別物質(zhì).
二、過程與方法
在探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系,引入密度概念的過程中,體會到利用比值不變反映的數(shù)量關(guān)系來定義物理量的方法.
三、情感、態(tài)度和價值觀
在生活中有應(yīng)用密度知識的意識,通過了解密度知識在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用,感受到物理知識在解決實際問題中的價值.
【
2、教學(xué)重點】
1.密度的概念、公式、單位和物理意義.
2.通過探究活動,找出同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比的關(guān)系.
【教學(xué)難點】理解密度是物質(zhì)的一種特性,密度與物體的質(zhì)量和體積變化無關(guān).
【教具準(zhǔn)備】3個塑料杯(或小燒杯)、適量的水、醋、酒精,幾組體積大小相同的鋁塊、鐵塊、銅塊,顏色相同的鐵塊和塑料塊,天平,量筒,多媒體課件.
【教學(xué)課時】1課時
【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容,并講解學(xué)生所做的課后作業(yè),加強(qiáng)學(xué)生對知識的鞏固.
【新課引入】
師 我們常常根據(jù)物質(zhì)的顏色、氣味、味道等屬性來鑒別物質(zhì).
教師展示1:一杯水和紅醋,請學(xué)生鑒別.
問:你們是如何鑒別的?
3、學(xué)生:看物質(zhì)的顏色.
教師展示2:一杯水和酒精,請學(xué)生鑒別.
問:你們是如何鑒別的?
學(xué)生:聞氣味.
多媒體展示一塊金屬和一塊金的圖片,讓學(xué)生觀察.
師 它們是純金的還是鍍金的銅條?
師引導(dǎo)學(xué)生先排除上述的鑒別方法.
師 如何鑒別它呢?我們今天就來學(xué)習(xí)一種科學(xué)的鑒別物質(zhì)的方法—密度.
板書課題:科學(xué)探究:物質(zhì)的密度.
【進(jìn)行新課】
知識點1 探究物質(zhì)質(zhì)量和體積的關(guān)系
(1)探究相同體積的不同物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系
師 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(zhì)量大小,是不是可以判斷出哪一個是鐵塊,哪一個是塑料塊?
學(xué)生思考、交流:①用手掂量一下就可以區(qū)分
4、開;②用天平稱量(也可以拿出一個已調(diào)節(jié)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.)
師 回答正確.下面就請幾位同學(xué)上臺來幫忙鑒定下.
(教師出示一臺天平,指導(dǎo)學(xué)生演示操作.)
師 由此可見,相同體積的不同物質(zhì)的質(zhì)量不同,這是物質(zhì)的一種特性,我們可以用來鑒別物質(zhì).
師 下面請同學(xué)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(zhì)的質(zhì)量是否相同.并將實驗數(shù)據(jù)填入表1.(用多媒體展示).
表1探究相同體積的不同物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系:
學(xué)生實驗過程中教師巡視,發(fā)現(xiàn)問題及時啟發(fā)與指導(dǎo).
學(xué)生實驗結(jié)束后,教師選取幾個小組的數(shù)據(jù)投影展示,
5、
并讓其小組成員根據(jù)所測數(shù)據(jù)得出結(jié)論.
板書:結(jié)論1:相同體積的不同物質(zhì)質(zhì)量一般不同,不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值不同.
(2)探究同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系.
教師用多媒體播放課件“探究同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系”,并講解.
提出問題:同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積之間會有什么樣的關(guān)系呢?
猜想與假設(shè):
學(xué)生甲:體積相同的同種物質(zhì),其質(zhì)量是相等的.
學(xué)生乙:物體的體積越大,質(zhì)量越大.
(針對學(xué)生提出的假設(shè),教師要鼓勵學(xué)生設(shè)計實驗來進(jìn)行探究驗證.)
制定計劃與設(shè)計實驗:①從以上的猜想出發(fā),取銅、鐵、鋁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(zhì)量,用量筒測出它們的
6、體積,列出表來,然后以體積V為橫坐標(biāo),以質(zhì)量m為縱坐標(biāo),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(zhì)量與體積的比值.(在實驗前,要弄清實驗過程中應(yīng)該考慮的問題,如分工要明確,嚴(yán)格按照測量儀器的使用規(guī)則操作,讀數(shù)時要認(rèn)真、細(xì)心,如何記錄實驗數(shù)據(jù)等.)②實驗方案:學(xué)生通過小組實驗測量不同體積(圓柱體)鐵塊的質(zhì)量,將數(shù)據(jù)記入表格2中,做出圖象,分析質(zhì)量與對應(yīng)體積比值的特征.
表2探究同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系
進(jìn)行實驗與收集證據(jù):全班同學(xué)分成若干小組,選取不同的研究對象(鐵塊、銅塊、鋁塊)進(jìn)行實驗,分工合作共同收集數(shù)據(jù).(以小組為單位,不同小組選取不同的物質(zhì)進(jìn)行測量.)
7、交流與合作:
學(xué)生實驗結(jié)束后,教師選取幾個小組的數(shù)據(jù)投影展示,并讓其小組成員根據(jù)所測數(shù)據(jù)得出結(jié)論,并分析質(zhì)量與對應(yīng)體積比值的特征.
師在實驗中,當(dāng)鐵塊2的體積增大為鐵塊1的2倍,質(zhì)量也跟著增大為鐵塊1的2倍;當(dāng)鐵塊3的體積增大為鐵塊1的3倍,質(zhì)量也跟著增大為鐵塊1的3倍,質(zhì)量與體積的比值是一定的,質(zhì)量隨體積變化的圖象是一條直線,這表明同一種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比.
板書:結(jié)論2:同種物質(zhì)的質(zhì)量與它的體積成正比,質(zhì)量與體積的比值相同.
【課堂訓(xùn)練】
完成練習(xí)冊中本課時對應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí).
知識點2 物質(zhì)的密度
師 同學(xué)們觀察一下銅塊組同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)遵不遵循這樣的規(guī)律?其它小組同
8、學(xué)的呢?
學(xué)生:同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比,比值是一定的.
師 鐵的質(zhì)量與體積的比值與鋁的一樣嗎?還有銅的呢?
學(xué)生回答:不一樣.
教師:物質(zhì)不同,這個比值不同.這就表明這個比值是物質(zhì)的一種特性,它反映了不同物質(zhì)的不同屬性,因此我們可用這個比值來鑒別物質(zhì).這個比值在物理學(xué)中我們把它叫做密度.我們求出來的就是鋁、鐵、銅的密度.
(1)密度的概念和密度的單位
師 密度究竟是什么呢?
師生一起分析:我們以第一次實驗為例,看看得出密度的過程.我們將鐵塊1的質(zhì)量79g除以體積10cm3得到的是1cm3鐵的質(zhì)量,即單位體積鐵的質(zhì)量,所以密度是單位體積某種物質(zhì)的質(zhì)量.常用的單位體積除了1cm3
9、還有1m3.
板書:(1)密度的概念:某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與它的體積之比,用符號ρ表示.
(2)密度的定義式:ρ=m/V式中:ρ—密度(kg/m3),m—質(zhì)量(kg),V—體積(m3).
(3)密度的常用單位有g(shù)/cm3、kg/m3,換算關(guān)系:1g/cm3=103kg/m3.
多媒體展示,得出1g/cm3=103kg/m3,g/cm3是大單位,kg/m3是小單位.
注意:密度ρ的單位是由質(zhì)量的單位和體積的單位決定的.國際單位制中,質(zhì)量的單位是千克(kg),體積的單位是立方米(m3),密度的單位就是千克每立方米(kg/m3).如果質(zhì)量單位用克(g),體積單位是立方厘米(cm3)
10、,則密度的單位就是克每立方厘米(g/cm3).1g/cm3=1×103kg/m3=1kg/dm3=1t/m3.(很多同學(xué)認(rèn)為質(zhì)量單位kg比g大,體積單位m3比cm3大,則由質(zhì)量和體積單位復(fù)合而成的密度單位kg/m3一定比g/cm3大,這是完全錯誤的.我們來進(jìn)行單位換算,1g/cm3==103kg/m3,所以g/cm3比kg/m3單位大)
(2)密度是物質(zhì)的一種屬性
教師提醒學(xué)生注意:
(1)要理解公式中ρ、m、V的物理意義,記住公式.
(2)明確ρ、m、V的關(guān)系,同一類物質(zhì)m和V的比值不變即ρ值相同,不同類物質(zhì)的ρ值一般不同.
(3)ρ=m/V是密度的定義式、計算式而不是決定式,某一
11、種物質(zhì)的ρ(密度)值與m及V無關(guān).物質(zhì)的密度由物質(zhì)的種類(本身特性)決定.
師物質(zhì)的密度由物質(zhì)的種類(本身特性)決定.同一種類物質(zhì)m和V的比值不變,即ρ值相同,不同種類物質(zhì)的ρ值一般不同.密度是物質(zhì)的一種屬性,它與物體的質(zhì)量多少、體積的多少無關(guān).不能簡單地說,物質(zhì)的密度ρ跟物體的質(zhì)量m成正比,跟體積V成反比.同學(xué)們對物理知識的學(xué)習(xí),尤其是一些物理公式,一定不要死記硬背,要學(xué)會運(yùn)用數(shù)學(xué)方法研究物理問題.
板書:(4)密度是物質(zhì)的一種屬性,它與物體質(zhì)量的多少、體積的多少無關(guān).
例題1 為了研究物質(zhì)的某種特性,小明同學(xué)分別用甲、乙兩種不同的液體做實驗.實驗時,他用量筒和天平分別測出甲、乙液體
12、在不同體積時的質(zhì)量,下表記錄的是實驗測得的數(shù)據(jù)及求得的質(zhì)量與體積的比值.
(1)分析表中實驗序號1、2、3或4、5、6的體積與質(zhì)量變化的倍數(shù)關(guān)系,可歸納得出的結(jié)論 .
(2)分析表中實驗序號 ,可歸納出的結(jié)論是:體積相同的甲、乙兩種液體它們的質(zhì)量不相同.
(3)分析表中甲、乙兩種液體的質(zhì)量與體積的比值關(guān)系可歸納得出的結(jié)論是: .
解析:(1)在實驗1、2、3或4、5、6中,我們可以發(fā)現(xiàn),無論對于甲液體來說,還是對于乙液體來說
13、,其體積都隨質(zhì)量增加相同倍數(shù),所以可得結(jié)論是其質(zhì)量與體積成正比;(2)從表中提供的信息可知,1與4、2與5、3與6中的液體體積都相同,但質(zhì)量不同;(3)比較實驗1、2、3和4、5、6可知:甲液體質(zhì)量和體積的比值都是1.8,而乙液體質(zhì)量和體積的比值都是0.80,所以可歸納得出:同種液體,質(zhì)量和體積的比值相同;不同液體,質(zhì)量與體積的比值不同.
答案:(1)同種液體,質(zhì)量與體積成正比;(2)1與4、2與5、3與6;(3)同種液體,質(zhì)量和體積的比值相同;不同液體,質(zhì)量和體積的比值一般不相同.
例題2下列有關(guān)質(zhì)量和密度的說法正確的是( )
A.人們常說“鐵比木頭重”,實際是指鐵的密度比木頭的
14、密度大
B.根據(jù)ρ=m/V可知,某種物質(zhì)的密度與其質(zhì)量成正比,與其體積成反比
C.將密閉容器的氣體壓縮,密度變大,因此其質(zhì)量增大
D.一杯酒精用去一半后剩余酒精的密度變?yōu)樵瓉淼囊话?
解析:同一種物質(zhì)在同種物態(tài)下,其密度是不變的,即物質(zhì)密度的大小與其質(zhì)量和體積是無關(guān)的;公式ρ=m/V只是用來計算密度大小的計算公式,公式中的質(zhì)量和體積并不是直接決定密度大小的影響因素.生活中的說法:“鐵比棉花重”,用物理語言準(zhǔn)確地描述應(yīng)該為:鐵的密度大于棉花的密度,或等體積的鐵和棉花,鐵的質(zhì)量大.固體或液體其內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏密不會因為失掉一部分而發(fā)生改變,即自身溫度和狀態(tài)不變時,其密度不變;氣體由于能填充所能達(dá)到
15、的任何空間,內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏密會隨容器容積和自身質(zhì)量的改變而改變,即:(1)容器容積一定時,氣體質(zhì)量減少,密度減?。唬?)氣體被壓縮,質(zhì)量不變,體積減小,密度增大.生活中人們習(xí)慣說“鐵比木頭重”,本意是相同體積的鐵和木頭,鐵的質(zhì)量大,所以這句話的正確說法應(yīng)該是鐵的密度大于木頭的密度,故選項A正確;密度是物質(zhì)的一種特性,質(zhì)量、體積的變化不會引起密度的變化,故B錯誤;將密閉容器的氣體壓縮,密度變大,體積變小,但質(zhì)量不變,C選項錯誤;一杯酒精用去一半后,剩余酒精的質(zhì)量和體積減小,但物質(zhì)種類和狀態(tài)沒有變化,所以密度不變,D選項錯誤.
答案:A.
【課堂訓(xùn)練】
完成練習(xí)冊中本課時對應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí).
16、
【課堂小結(jié)】
大家通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),我們共同學(xué)習(xí)了密度的概念和密度的單位,知道密度是物質(zhì)的一種屬性,這節(jié)課我們就學(xué)到這,下一節(jié)課我們將深入學(xué)習(xí)密度知識的應(yīng)用.謝謝!
【課后作業(yè)】
完成練習(xí)冊中本課時對應(yīng)課后作業(yè)部分練習(xí).
1.本節(jié)教材內(nèi)容安排由淺入深,先讓學(xué)生測量相同體積的不同物質(zhì)的質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)它們的質(zhì)量不等,由此得出結(jié)論:相同體積的不同物質(zhì)的質(zhì)量不同,即單位體積的不同物質(zhì)的質(zhì)量不同.接著進(jìn)一步探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值是定值,即同種物質(zhì)的質(zhì)量跟體積成正比.綜合上述兩種探究的結(jié)果,水到渠成引出密度這個物理量.進(jìn)而介紹密度的相關(guān)知識,如單位、定義式.
2.在自主探究的過程中,鼓勵學(xué)生動手實驗,積極參與探究活動,然后選擇小組探究的結(jié)果評比,這樣可以活躍教學(xué)氛圍.讓學(xué)生在探究學(xué)習(xí)過程中,通過交流、討論、發(fā)表自己的見解,體驗到自己探究學(xué)習(xí)的價值和愉悅,從而獲得知識并樹立足夠的學(xué)習(xí)信心.