《科学探究:物质的密度》
◆ 教材分析
“密度”是初中物理的重要内容之一,它在今后学习液体压强、浮力以及高中气态方程等方面都有广泛的应用。同时,“密度”对于初二学生来说,又是一个比较抽象、比较难懂的概念。初二学生由于对此概念弄不清楚,影响了以后有关内容的学习。为了使学生更好地理解密度概念,教材设计了对密度概念建立过程的实验探究,使学生经历“密度”的概念的建立过程。通过让学生自己的观察、分析、交流与讨论,引出密度的概念。
◆ 教学目标
知识与技能
1.理解密度的物理意义
2.知道密度的公式,能用公式进行计算。能用密度知识解决简单的实际问题知道密度单位的写法、读法及换算过程与方法:
过程与方法
通过经历密度概念的建立过程,学习建立科学概念的思维方法。 情感态度与价值观
1.通过常见事例和实验,体会透过众多的物理现象分析和归纳出本质的认识论的观点。 2.密度反映的是物质本身所具有的特性。通过探究活动,使学生对物质特性的认识有新的拓展。
通过天平使用的技能训练,培养学生严谨的科学态度与协作精神。
◆ 教学重难点
◆
重点
1.理解密度的物理意义。
2.知道密度的公式,能用公式进行计算。 难点
学生对“密度是物质本身所具有的特性”的认识,以及密度单位的写法、读法及换算。
◆ 课前准备 ◆
◆ 教学过程
天平,砝码,体积不同的木块、铁块、铝块(或其他的物体)
1
一、 引入新课
出示铜块和铝块,如何鉴别?
自然界的物质是多种多样的,人们可以通过观察颜色、气味等特性来鉴别。 再出示两银色金属块,如何鉴别?
此前用到的直接鉴别的方式行不通,我们需要另想别的办法。 【设计意图】由特性导向本节要研究的内容。 二、 新课教学
1. 提出问题
出示两杯液体,体积相同,一杯为纯水,一杯为盐水,不允许品尝味道,如何区别? 放在已调好天平的左右两盘,看横梁向哪边倾斜,那一端即为盐水。体积相同的水和盐水可以由质量大小关系进行分辨。
倒掉一部分盐水,则体积不相等,我们还能否根据质量分辨它们?不能。 因此,要鉴别它们,既要考虑到质量,还要考虑到体积。
我们倒走盐水时,质量和体积同时在发生变化,是否有一种特性,在我倒走一部分时盐水的这个特性不发生改变?要弄清这个问题,我们需要探究同种物质质量与体积有什么关系?
【设计意图】由鉴别物质的过程导向密度概念。 2.设计实验与制订计划
我们可以选取一些同种物质构成的物体,测出它们的质量和体积,记录数据,然后从中找寻规律。
分别选取3个大小不同的、长方体的铁块、铝块和塑料块(铁块和塑料块的体积分别对应相等),分别用天平测出它们的质量;用直尺测出边长后,计算出它们各自的体积,记录数据到表格中。
分三组同时进行。 表格: 研究对象 质量m/g 体积V/cm3 2
3.进行实验和收集证据:
测出3个体积不同的铁块的质量与体积,记录; 测出3个体积不同的铝块的质量与体积,记录; 测出3个体积不同的塑料的质量与体积,记录; 【设计意图】让学生经历探究过程,得出一手数据。 4.分析与论证
能过数据可以看出,同种物质体积越大,质量越大,可能存在怎样的定量关系? 质量与体积可能成正比。 如何验证?
(1) 求出每一组质量与体积比值,看同种物质的质量与体积比值是否相同;(并将表
格上方添加上“比值”)
(2) 绘出质量-体积图像,看是否为有正比例图像。 结论:同种物质质量与体积成正比。 对于不同种物质呢?
通过比较比值可得出:不同种物质质量与体积的比值不同。
【设计意图】通过对数据进行分析论证,得出同种物质质量与体积成正比。 5.认识密度
每一种物质构成物体,质量与体积的比值不变,这个比值就是这种物质的一个重要特性,我们物理学中把它叫做密度,用字母ρ表示。
(1)定义:某种物质组成的物体的质量与其体积的比值叫做这种物质的密度。 (2)公式:质量——m,体积——V
(3)单位:由于密度为质量与体积的比值,因此可由质量与体积的单位推出密度的单位,常用单位为克/立方厘米(g/cm3, g·cm-3) 国际单位为千克/立方米(kg/m3,kg·m-3)
(4)换算关系 1g/cm3
33 = 10 kg/m
(5)密度的含义:
水的密度为1.0×10kg/m的含义:1立方米的水的质量为1.0×10kg 。 (6).密度的说明:
3
3
3
3
①密度是物质的特性之一,不同的物质密度一般不同;
②每种物质都有一定的密度,同种物质在相同状态(温度、压强)的密度是不变的;例如:水在不同温度的时候密度不同。
③“特性”与“属性”:属性不需要附加条件,如物体的形状、状态、温度、位置和质量没有关系;而特性是需要附加条件的;如,水在40C的时候密度最大,当温度升高或降低时水的密度就会改变。
【设计意图】对密度概念进行深入认识。 6.密度的测量
刚才进行的密度探究,已经测量出三种物质的密度。由此我们也了解到测量密度的方法。 (1) 用天平测量测量小石块密度
原理:
要测量的量:质量m,体积V 测量工具:天平,量筒
步骤:a.用天平测出石块的质量m b.用量筒测出水的体积V1
c.用细线将石块系好,慢慢放入量筒中,测出水和石块的总体积V2 d. 小石块密度表达式
?==mVmV2?V1
(2) 测液体(如盐水)的密度 实验器材:天平、量筒、盐水、烧杯 原理:
要测量的量:质量m,体积V 步骤:
a.用天平测出烧杯和盐水的总质量m1
b.将一部分盐水倒入量筒中,读出量筒中盐水的体积V c.用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2 d.盐水密度表达式:
mm1?m2?==VV
4
【设计意图】根据实验目的,设计合理实验过程,测量出固体和液体的密度。
三、课堂小结
通过本节课的学习,你有什么收获? 四、布置作业 P95页1-3题. 教学反思
5
◆
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