6.2密度教案
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《密度》
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第2节密度【2022年版课标要求】通过实验,了解密度。
【教学重难点】重点:通过探究不同物质质量与体积的比值不同,认识密度是物质的特性。
难点:运用控制变量的方法进行实验并分析得出结论。
【教法与学法】教法:实验、归纳、对比。
学法:学案导学自学、小组合作讨论、动手操作实验。
【课前准备】教师:天平、体积相同的长方铁块、铝块、铜块(两组,其中有一组包有白纸);烧杯、质量相等的水和酒精学生(分组):天平、砝码、体积相同的长方铁块、体积不同的铁块、刻度尺【教学过程】一、引入新课古时候,在地中海上,有一个叙拉古王国,它的国王交给金匠一定质量的黄金,让金匠为自己打造一顶纯金的王冠,当王冠打造完毕交给国王时,国王发现这个金冠精美无比,但国王却怀疑金匠偷窃了他的黄金而用其他便宜的金属偷梁换柱。
国王令人用秤去称,结果王冠的质量与国王交给金匠的黄金的质量是相同的。
那么王冠是不是纯金制成的呢?二、进行新课(一)生活中鉴别物质种类的方法如何区分不同的物质?老师展示实验器材:体积相同的长方铁块、铝块、铜块。
颜色相同的不同液体:水和酒精,或水和盐水。
学生观察铁块、铝块、铜块的颜色,并进行鉴别。
学生观察液体,说明区分的方法:闻气味,可区分出酒精和水;尝味道可区分出水和盐水。
老师展示实验器材:包有白纸的体积相同的长方铁块、铝块、铜块。
如何区分哪块是铁块、铝块和铜块?学生将长方体金属块分别放在两只手上。
学生预设回答:对手压力最大的是铜块、其次是铁块、对手压力最小的是铝块演示验证:将金属块分别放在调节好的天平的左右两盘,比较质量。
质量/g体积/cm3铜块10铁块10铝块10(二)探究物质的质量与体积的关系1.由以上测量提出探究问题:同种物质的质量与体积存在怎样的关系?2.实验方案:几个不同体积的铁块和几个不同体积的铝块,用天平分别测量它们的质量,用刻度尺分别测量与体积相关的长度,计算它们的体积。
一部分小组测量铁块,一部分小组测量铝块。
数据记录在表格中。
《6.2 密度》教案一、课标点拨:1、理解密度的定义;2、能用密度知识解决简单的实际问题;3、通过实验探究过程,找出同种物质的质量与体积成正比关系;4、会用密度公式进行计算,知道密度的单位二、释疑解难:【提出问题一】同一种物质的质量与体积之间有什么关系?【你的猜想】_____________________________________________【探究过程】用大小不同铝块做实验:1、用天平测出实验桌上两铝块的质量2、思考它们的体积如何测量并把它们测出来3、根据记录的数据,以体积为横坐标,以质量为纵坐标,在课本中的方格纸上描点,再把这些点连起来。
【发现规律】通过图象能得到什么结论?结论:同种物质的质量和体积具有_______________________关系。
【提出问题二】体积相同的不同物质质量相同吗?【你的猜想】________________________________________【探究过程】用天平测体积相同的铜块、铁块、铝块的质量【发现规律】结论:体积相同的不同物质质量_________【点拨】计算一下刚才所测物质的质量与体积的比值,会发现同一种物质的质量与体积的比值_______,不同物质的质量与体积________(填“相同”与“不同”)三、探究过程:【探究点一】密度的概念物理学中,把_______________________________叫做这种物质的密度。
密度是物质的一种_________,是物质特有的。
就像铁的密度是,它不是针对于这个小铁钉或者那一大铁块,而是针对于铁这种物质共有的。
我们可以通过测定小铁钉的质量和体积,进而计算出它的密度,但它代表的却不仅仅是铁钉的,而是铁这一类东西所共同的特征。
【同步训练一】1、一支蜡烛燃烧一段时间后,还剩下半支,则()A、质量减半,密度减半B、体积减半,密度加倍C、质量减半,密度不变D、质量、体积、密度都减半2、下列关于物质密度的说法中,正确的是()A、由公式可知,物质的密度跟物体的质量成正比,跟体积成反比B、密度是物体的属性,物体不同,密度也不相同C、不同种类的物质,单位体积的质量一般不同,密度也不相同D、密度是物质的特性,其大小不随温度、形状、状态而变化【探究点二】1、密度的公式密度的公式___________,ρ表示_______,m表示_______,V表示_________ 注意:这个公式只是物质密度的计算公式,而不是物质密度的决定公式,即物质的密度可由物体的质量和体积进行计算,而不是由质量和体积决定的。
第2节密度整体设计。
教学目标知识与技能1.理解密度的概念。
2.用密度知识解决简单的实际问题。
过程与方法1.通过实验探究活动,找出同种物质的质量与体积成正比的关系。
2.学习以同种物质的质量与体积的比值不变性(物质的本质特征)来定义密度概念的科学思维方法。
情感、态度与价值观密度反映的是物质本身所具有的特性,通过探究活动,使学生对物质属性的认识有新的拓展。
教学重点1.探究同种物质的质量与体积的关系,由图象找规律。
2.理解密度的概念、公式、单位。
教学难点理解密度是物质的一种特性。
教学方法实验探究法、图象法、讨论法、观察法。
课时安排1课时课前准备实验器材(天平,砝码,长方体蜡块、木块、铁块、铝块)、文本、图片或音视频资料;自制PPT课件。
教学过程导入新课问题导入(一) 有两个外表涂有防护漆的立方体,已知其中一个是铁块,另一个是木块,你能在不损坏防护漆的前提下鉴别出它们吗?问题导入(二) 生活中常说“铁比棉花重”,这句话严密吗?情景导入新版《水浒传》第40集宋江征方腊,攻打城池,战斗异常惨烈。
方腊的守城士兵从城头扔下“巨石”,砸死梁山好汉矮脚虎王英。
你知道在拍摄这个镜头时,道具“巨石”是由什么特性的材料做成的吗?推进新课一、实验探究——同种物质的质量与体积的关系学生实验调节好天平,用天平称量体积相同的木块、铝块、铁块。
看看它们的质量是否相同?实验结论体积相同的不同物质,它们的质量不同。
提出问题如果同种物质,体积不相等,质量还相等吗?将两个木块分别放在天平的两盘中,这两个木块哪个质量大?同一种物质,体积大的质量大,体积小的质量小。
这仅仅是质量跟体积的粗略关系,同种物质的质量跟体积有什么准确的数量关系呢?(渗透由粗略到精确,定量研究物理规律的方法。
)设计实验要研究质量跟体积的数量关系,首先要把质量、体积的数值测出来。
质量用天平测量;体积可以先用刻度尺测量出长、宽、高,然后根据长方体体积=长×宽×高进行计算。
密度一、重点、难点分析密度是一个应用十分广泛的物理概念,也是今后学习液体内部压强、大气压强、阿基米德原理和物体浮沉条件的必要基础.通过本节教学应使学生掌握密度的概念;会查密度表;知道水的密度.让学生掌握密度的概念是本节教学的重点.理解“密度是物质的一种特性”是本节的教学难点.现行教材一般都是通过实验引入密度的概念,再介绍密度的公式和单位.因此,做好实验是本节教学的关键.1.密度的概念密度是表征物质特性的一个物理量,它表征的是单位体积的物质质量大小的差别,在一定条件下,每种物质都有一定的密度,不同物质的密度一般不同.上节实验学生已测量出体积相等的铁块、铝块、木块的质量,利用测量的结果可引导学生认识铁块、铝块、木块在体积相同时质量上的差别,即体积相同的不同物质质量不相等.还通过学生的分组实验,使学生认识质量相等的不同物质体积不相等.对每种物质来说,质量与体积的比值都是一定的,跟体积的大小没有关系,只跟物质的种类有关系,因此它反映了物质本身的一种特性.为了帮助学生理解比值的物理意义,可通过具体数字使学生认识质量与体积的比值就是单位体积物质的质量.2.密度的公式为了加深认识密度是物质的一种特性,只跟物质的种类有关.在正确理解密度公式的基础上,讨论公式的物理意义,明确三个物理量间的关系.通过课本上的例题,教给学生如何运用公式进行计算.要求学生按一定的格式和步骤进行计算,特别是对单位的运算要加以强调.对于公式Vm=ρ,要从以下几个方面去理解: (1)由同种物质组成的物体,体积大的质量大,物体的质量跟它的体积成正比,质量和体积的比是一个定值(即密度不变).因此,不能认为物质的密度跟质量成正比,跟体积成反比.即当ρ一定时,2121V V m m =. (2)由不同物质组成的物体,在体积相同的情况下,密度大的质量大,物体的质量跟它的密度成正比.即当V 一定时,2121ρρ=m m . (3)由不同物质组成的物体:在质量相同的情况下,密度大的体积反而小,物体的体积跟它的密度成反比.即当m 一定时,1221ρρ=V V . 3.密度的单位可引导学生认识密度的单位是由质量和体积单位组成的.应使学生懂得密度单位的意义和读法.二、教学模式1.教学模式:实验引入,设疑导学模式.2.模式结构:三、课时安排1课时四、教具学具准备托盘天平、砝码盒、烧杯、水、量筒、铁块、铝块、铜块、投影仪五、师生互动活动设计1.学生实验.2.组织学生讨论、分析实验结论,得出密度的定义.3.师生由密度公式讨论导出密度的单位.六、教学过程设计示例(一)新课引入自然界是由各种各样的物质组成,不同物质有不同的特性,正是根据物质的这些特性来区分、鉴别不同的物质.教师展示酒精、煤油、清水、木块、铁块、铜块实物,分别让学生进行区分辨别.指出:特性指物质本身具有的,能进行相互区别、辩认的一种性质,例如颜色、气味、味道、硬度等都是物质的特性.教师拿出体积相同的铁块和铝块,颜色都是白色,问学生:你们怎么能鉴别出哪种是铁块,哪种是铝块?引导:颜色、气味、味道、硬度等都不好区分,最简单的方法是用手感觉一下轻重.提示:拿出一个已调节好的托盘天平,分别把两金属块放在两盘中,让学生说出哪个是铁块,从而引入新课.学生实验一:用天平测量具有相同体积的不同物质(铁块、铜块、铝块)的质量.学生实验二:测量不同体积的相同物质(铁块)的质量.教师用投影仪打出下面的表格,指导学生将实验数据填入表格中,分析实验数据,概括结论.表一表二实验一结论:相同体积的不同物质质量不同.实验二结论:同种物质,不同体积质量不同.即:不同的物质,单位体积的质量是不同的.相同物质,单位体积的质量是相同的.(投影显示)设疑:以上两个实验,客观事物不同,有没有共性的东西?很自然顺势提出为表述这样的客观现象有必要引入一个新的物理概念—密度. (二)新课教学1.密度概念的建立学生实验三:测三个铝块的质量.最大的铝块体积是最小的铝块的三倍.较大的铝块的体积是小铝块的两倍.同样测出体积成倍数关系的三个铁块的质量.(也可以不是整数倍)教师用投影仪打出下面的表格 表三表四实验三结论:铝块体积增大2倍,质量也增大2倍.铝块的质量和体积的比值是一定的.铁块体积增大2倍,铁块的质量也增大2倍,铁块的质量和体积的比值是一定的.归纳推理:(1)同种类的物质,它的体积增大几倍,它的质量也增大几倍;且质量跟体积的比值是个定值.(2)不同种类的物质,质量跟体积的比值是不同的.明确:质量跟体积的比值就等于单位体积物质的质量.不同种类的物质,单位体积的质量不同.可见单位体积的质量反映了物质的一种特性.密度就是表示物质这种特性的物理量.2.密度的概念教学(1)密度的定义:某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度.表示符号:ρ (2)密度的公式:Vm ==ρ体积质量密度 这个公式的得出实际上是利用了密度的概念和相应的运算法则,也就是要求出单位体积的质量应当用除法,所以同学们对物理知识的学习,尤其是一些物理公式,一定不要死记硬背,要学会运用数学方法研究物理问题.密度是反映物质特性的物理量,物质的特性是指物质本身具有的而又能相互区别的一种性质.密度描述的是:各种物质在体积相同的条件下,所含的质量不相等的特性.各种物质都有一定的密度,不同物质的密度一般不同.物质的密度与该物质组成的物体的质量、体积、形状、运动状态无关.由于物体在温度发生变化时,体积会发生变化(即物体有热胀冷缩的性质),而质量不变,则物体的密度要随温度的改变而改变,在物质发生物态变化时(例如水结成冰)密度一般有变化.例如一块铁,它的温度升高了,体积会膨胀,但是质量没变,这样根据Vm=ρ,公式中分子不变,分母变大,分数值应当变小,所以密度会变小.上边这些变化有时比较小,比如铁块温度升高.在温度变化不太大的情况下,可以不考虑密度的变化.,但有些变化较大就必须强调条件,比如气体的密度,在密度表中就限定了条件,是0℃及1个标准大气压下.正是由于这样,我们说密度是物质的特性,并不是说物质的密度是永远不变的,它还是随外界条件的改变而要发生变化的.前两节我们讲的质量是物体的属性,属性是不随外界条件的改变而改变的,质量与形状、状态、位置无关.各种物质都有一定的密度,指的是在一定温度和状态下.今后我们讨论的问题,大多是温度变化不大的情况,可以把密度视为定值.3.密度的定义及公式教学说明:(1)通过设计实验尽量使物理概念形象化,使学生顺利地从形象思维向抽象思维转化. (2)密度是用比值描述物性的概念,不能不管具体条件,单纯用数学公式讨论问题. (3)建立正确的物理模型,明确同种物质密度跟质量不成正比,跟体积不成反比的结论.4.用投影打出下面的例题 一块铝,它的质量是 0.675t ,体积是 253dm ,求铝的密度.请同学们完成这道计算题,解题也要按要求写出已知、求、解、答.单位一律采用国际单位.学生练习,教师在学生中巡视,发现同学在解题过程中可能出现的问题,学生练习后用 投影打出下面解题过程:已知:675kg 0.675t ==m330.25m dm 250==V求:铝的密度 解333k g /m 102.70.25m675kg ⨯===V m ρ 答:铝的密度是33kg/m 102.7⨯教师边讲解要求及过程,边分析巡视中发现的学生计算中的问题,提醒同学今后注意. 由例题的讲解进入密度单位的介绍. 5.密度的单位通过计算我们可以看到密度的单位是由质量与体积单位复合而成,在国际单位制中质量单位是“kg ”、体积单位是“3m ”,则密度的单位是“3kg/m ”,常用单位还有“3g/cm ”.它们之间的换算关系是:3333m /kg 1000m000001.0kg001.0cm 1g 1cm /g 1===比如 333cm /g 8.7m /kg 108.7=⨯=铁ρ(三)总结、扩展密度是物质的特性,对同一种物质来说,在一定条件下,密度是一个常数.密度表示的是单位体积的某种物质的质量,例如铝的密度是33kg/m 102.7⨯,它的意义是1立方米的铝的质量是kg 102.73⨯.可见物质的密度是用物质的质量和它的体积的比值求出的,而不是由它质量的多少或它体积的大小所决定的.因此不能说物质的密度跟它的质量成正比,跟它的体积成反比.例如一块铝切去一半,剩下一半的密度是否发生了变化呢?没有,因为当这块铝切去一半时,体积变为原来的二分之一,质量也变为原来的二分之一,但m /V 的值即ρ并没有发生变化.。
6.2密度
(一) 学习目标
1、知识与技能目标
(1)理解密度的物理意义
(2)能用密度知识解决简单的实际问题
2、过程与方法目标
(1)通过实验探究活动,找出同种物质的质量与体积成正比的关系
(2)学习以同种物质的质量与体积的比值不变性(物质的本质特性)来定义
密度概念的科学思维方法。
3、情感、态度与价值观目标
密度反映的是物质本身所具有的特性。
通过探究活动,使学生对物质属性的认识有新的拓展。
(二) 学法点拨
由相同物质构成的物体,如果体积大,质量也大。
例如,一盒相同的粉笔,两枝粉笔的体积是一枝粉笔的2倍,两枝粉笔的质量也是一枝粉笔的质量的2倍。
这是物质的一个很重要的特性。
探究这种特性用到了图像的方法。
注意理解用数学的方法解决物理问题,体会这一方法带来的方便和理解上的便利。
密度的单位是一个复合单位,它由质量的单位和体积的单位组合而成。
单位换算:1g/cm3=1000kg/m3.水的密度1.0×103kg/m3,要求记住。
还要能够记住一些物质密度的大小。
例如,金的密度比银大,铜的密度比铁大。
计算题要注重格式,要写必要的公式、公式变换、单位、文字说明。
还要有必要的计算过程。
教学教程
一、从鉴别物质说起
我们鉴别物质,有很多时候,仅靠气味、颜色、软硬、形状等特性是有一定的局限性。
但我们发现物质还有其它的特性,可以用来鉴别物质。
思考:用物体的质量来鉴别物质行吗?
二、实验探究
1、学生实验:调节好天平,用天平称量体积相同的木块、铝块、铁块。
看看它们的质量相同是否相同?
结论:体积相同的不同物质,它们的质量不同。
2、出示:100g水和100g酒精体积,看看它们的体积是否相同?
结论:质量相同的不同物质,它们的体积相等。
3、提问:以上两个实验用不同的物质进行比较,根据实验结果,受到了什
1
2
么启示?关于物体质量与体积的关系你们能提出什么问题来进行研究?
让学生讨论后提出这样的问题:同种物质的质量和体积会什么关系?
4、验证同学们的推测是否正确?请同学们(类比研究同一金属导体两端和电流关系实验)设计一个实验方案,用实验来验证推测的正确性。
5、根据实验方案不同实验小组分别用体积大小不同的若干铝块(或铁块、松木块)作实验。
学生还可以把操作中出现的问题记在笔记本上。
由此可以得到结论:(1)同种物质质量增加,其体积也增大;质量减少,体积也会减少。
质量和体积的比值一定。
(2)不同物质的质量和体积的比值是不同的。
三、密度
1、 密度定义
从前面的实验探究我们知道:一种物质的质量和体积的比值一定,物质不同,其比值也不同。
这种比值不变性反映的正是物质本身所有的特性,它只跟物质的种类有关。
是十分有意义的物理量,物理学中就把它定义为密度。
板书:单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度。
密度公式V
m =ρ 介绍密度的符号及单位:ρ------密度------千克每立方米(kg/m 3)
m-----质量------千克(kg)
V------体积------立方米(m 3)
密度的单位由质量单位和体积单位组成的,像这种单位叫做组合单位 。
1g/cm 3=1×103kg/m 3
2、一些物质的密度值
对于同一种物质,如水在不同 的状态下,密度不同,物质密度与温度、压强有关;密度相同的不一定是同一种物质,如冰、蜡、植物油密度都 是
0.9×103kg/m 3;还有煤油、酒精密度都是0.8×103kg/m 3;金属固体的密度
较大。
要求学生记住水的密度值:1.0×103kg/m 3,表示体积1立方米的水,质
量是1.0×103kg 。
读作:水的密度是1.0×103千克每立方米。
3、运用密度公式进行计算
例题:课文第14页例题
达标自查
1、一枝粉笔用掉了一半,剩下的一半与原来的相比( )
A、质量减小,密度不变
B、质量不变,密度减小
C、质量不变,密度不变
D、质量减小,密度减小
2、人们常说:铁比木头重。
它的真实含义是( )
A、铁的密度比木头大
B、铁的质量比木头大
C、木头比铁轻一些
D、铁的质量和木头的质量实际上是一样的
3、对于密度公式ρ=m/V,下列说法正确的是( )
A、当质量不变的时候,密度与体积成正比
B、当体积不变的时候,密度与质
量成正比
C、物质密度一定,质量与体积成正比
D、密度与体积成正比,密度与质量成正比
4、一根均匀的铁棒,去掉1 /2,剩下的一半是原来的质量的,剩下的一半体积是原来的,剩下的一半密度与原来的。
5、铝的密度是 2.7×103kg/m3,读作。
它表示的意思是。
6、一个烧杯质量是50g,装体积是100mL 的液体,总质量是130g.求这种液体的密度?
7、下面是调节天平和使用天平的步骤,请把正确的排列序号写在横线上。
A、把物体放在左盘,砝码放在右盘并移动游码使天平平衡
B、调节天平横梁右端的平衡螺母,使指针指在刻度盘的中线处
C、盘中砝码的总质量加上游码在标尺所对的刻度值,算出被测物体的质量
D、把天平放在水平台上,把游码放在标尺左端的零刻度线处
E、整理器材,把物体放回原处
8、一只瓶子能装2kg酒精(ρ=0.8×103kg/m3),如果用来装满水,那么瓶内水的质量( )
A、小于2kg
B、大于2kg
C、等于2kg
D、无法判断
9、平放在水平地面上的一块砖,切去一半,对剩下的半块砖,正确说法是( )
A、质量减少一半,密度减少一半
B、质量减少一半,密度不变
C、体积减少一半,密度减少一半
D、以上的说法均不正确
10、用托盘天平称量物体的质量时,将被称物体和砝码放错了位置,若天平平衡时,左盘放有100g和20g 的砝码各一个,游码所对的刻度值是4g,则物体的质量为( )
A、124g
B、122g
C、118g
D、116g
能力提高
11、一辆油罐车装了30m3的石油,小明想测量石油的密度,从车上取出30mL 石油,测得它的质量是24.6g。
求:
3
4 (1) 石油的密度。
(2) 这辆运油车所装的石油的质量。
12、探究:物质的质量与体积的关系?
猜想:
实验器材:一盒粉笔,天平,量筒,细沙,水油。
实验步骤: 列表
质量/g
体积/mL
密度(g/cm 3)
画图:
以横坐标表示体积V ,纵坐标表示质量m 。
作图。
分析论证:
13、一个质量是40g 的容器,装满水后质量变为140g ,装满油后质量变为120g 。
求油的密度。
14、参观调查:
小明和同学一起参观烈士陵园。
他们观察到一块花岗石纪念碑,经测量得
知,高4m,宽80cm ,厚50 cm ,计算它的质量是多少(ρ= 2.6×103kg/m 3)有机
会的话参观调查你见到的纪念碑并实地测量,计算这个纪念碑的质量是多少。
15、有一个铁球的质量是316g ,体积是60cm 3,问这个铁球是实心的,还是空
心的?如果是空心的,那么中空部分体积是多大?
板书设计
教学反思:
密度(density ) 概念:单位体积某种物质的质量
公式:ρ=m /V 单位:kg/m 3 g /cm 3 1g /cm 3=1×10kg /m 3
物理意义。