八年级物理上册 探究型实验沪科版

第三节科学探究：物质的密度第1课时探究物质的密度【教学目标】一、知识与技能1.通过探究认识同种物质的质量与体积成正比，比值一定；不同物质的质量与体积的比值不同.2.知道密度的定义、公式、单位，理解密度的物理意义，3.能联系实际运用密度公式求物质密度、鉴别物质.二、过程与方法在探究同种物质的质量与体积的关系，引入密度概念的过程中，体会到利用比值不变反映的数量关系来定义物理量的方法.三、情感、态度和价值观在生活中有应用密度知识的意识，通过了解密度知识在生活、生产中的应用，感受到物理知识在解决实际问题中的价值.【教学重点】1.密度的概念、公式、单位和物理意义.2.通过探究活动，找出同种物质的质量与体积成正比的关系.【教学难点】理解密度是物质的一种特性，密度与物体的质量和体积变化无关.【教具准备】3个塑料杯（或小烧杯）、适量的水、醋、酒精，几组体积大小相同的铝块、铁块、铜块，颜色相同的铁块和塑料块，天平，量筒，多媒体课件.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.【新课引入】师我们常常根据物质的颜色、气味、味道等属性来鉴别物质.教师展示1：一杯水和红醋，请学生鉴别.问：你们是如何鉴别的？学生：看物质的颜色.教师展示2：一杯水和酒精，请学生鉴别.问：你们是如何鉴别的？学生：闻气味.多媒体展示一块金属和一块金的图片，让学生观察.师它们是纯金的还是镀金的铜条？师引导学生先排除上述的鉴别方法.师如何鉴别它呢？我们今天就来学习一种科学的鉴别物质的方法—密度.板书课题：科学探究：物质的密度.【进行新课】知识点1 探究物质质量和体积的关系（1）探究相同体积的不同物质质量与体积的关系师我这里有颜色、体积相同的铁块和塑料块，如果能比较它们的质量大小，是不是可以判断出哪一个是铁块，哪一个是塑料块？学生思考、交流：①用手掂量一下就可以区分开；②用天平称量（也可以拿出一个已调节好的托盘天平，分别把两物块放在两盘中，下沉的那端是铁块.）师回答正确.下面就请几位同学上台来帮忙鉴定下.（教师出示一台天平，指导学生演示操作.）师由此可见，相同体积的不同物质的质量不同，这是物质的一种特性，我们可以用来鉴别物质.师下面请同学们利用桌上的器材（其中铜块、铁块、铝块的体积都是10cm3），研究一下相同体积的不同物质的质量是否相同.并将实验数据填入表1.（用多媒体展示）.表1探究相同体积的不同物质质量与体积的关系：学生实验过程中教师巡视，发现问题及时启发与指导.学生实验结束后，教师选取几个小组的数据投影展示，并让其小组成员根据所测数据得出结论.板书：结论1：相同体积的不同物质质量一般不同，不同物质的质量与体积的比值不同.（2）探究同种物质质量与体积的关系.教师用多媒体播放课件“探究同种物质质量与体积的关系”，并讲解.提出问题：同种物质的质量和体积之间会有什么样的关系呢？猜想与假设：学生甲：体积相同的同种物质，其质量是相等的.学生乙：物体的体积越大，质量越大.（针对学生提出的假设，教师要鼓励学生设计实验来进行探究验证.）制定计划与设计实验：①从以上的猜想出发，取铜、铁、铝等几组物体中的一组作为研究对象，每组物体的体积不同.用天平测出它们的质量，用量筒测出它们的体积，列出表来，然后以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，在方格纸上描点，再把这些点连起来，做出图象，并分别计算每个物体质量与体积的比值.（在实验前，要弄清实验过程中应该考虑的问题，如分工要明确，严格按照测量仪器的使用规则操作，读数时要认真、细心，如何记录实验数据等.）②实验方案：学生通过小组实验测量不同体积（圆柱体）铁块的质量，将数据记入表格2中，做出图象，分析质量与对应体积比值的特征.表2探究同种物质质量与体积的关系进行实验与收集证据：全班同学分成若干小组，选取不同的研究对象（铁块、铜块、铝块）进行实验，分工合作共同收集数据.（以小组为单位，不同小组选取不同的物质进行测量.）交流与合作：学生实验结束后，教师选取几个小组的数据投影展示，并让其小组成员根据所测数据得出结论，并分析质量与对应体积比值的特征.师在实验中，当铁块2的体积增大为铁块1的2倍，质量也跟着增大为铁块1的2倍；当铁块3的体积增大为铁块1的3倍，质量也跟着增大为铁块1的3倍，质量与体积的比值是一定的，质量随体积变化的图象是一条直线，这表明同一种物质的质量与体积成正比.板书：结论2：同种物质的质量与它的体积成正比，质量与体积的比值相同.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.知识点2 物质的密度师 同学们观察一下铜块组同学的实验数据遵不遵循这样的规律？其它小组同学的呢？ 学生：同种物质的质量与体积成正比，比值是一定的.师 铁的质量与体积的比值与铝的一样吗？还有铜的呢？学生回答：不一样.教师：物质不同，这个比值不同.这就表明这个比值是物质的一种特性，它反映了不同物质的不同属性，因此我们可用这个比值来鉴别物质.这个比值在物理学中我们把它叫做密度.我们求出来的就是铝、铁、铜的密度.（1）密度的概念和密度的单位师 密度究竟是什么呢？师生一起分析：我们以第一次实验为例，看看得出密度的过程.我们将铁块1的质量79g 除以体积10cm 3得到的是1cm 3铁的质量，即单位体积铁的质量，所以密度是单位体积某种物质的质量.常用的单位体积除了1cm 3还有1m 3.板书：（1）密度的概念：某种物质组成的物体的质量与它的体积之比，用符号ρ表示.（2）密度的定义式：ρ=m/V 式中：ρ—密度（kg/m 3），ｍ—质量（kg ），Ｖ—体积（m 3）.（3）密度的常用单位有g/cm 3、kg/m 3，换算关系：1g/cm 3=103kg/m 3.多媒体展示，得出1g/cm 3=103kg/m 3，g/cm 3是大单位，kg/m 3是小单位.注意：密度ρ的单位是由质量的单位和体积的单位决定的.国际单位制中，质量的单位是千克（kg ），体积的单位是立方米（m 3），密度的单位就是千克每立方米（kg/m 3）.如果质量单位用克（g ），体积单位是立方厘米（cm 3），则密度的单位就是克每立方厘米（g/cm 3）.1g/cm 3=1×103kg/m 3=1kg/dm 3=1t/m 3.（很多同学认为质量单位kg 比g 大，体积单位m 3比cm 3大，则由质量和体积单位复合而成的密度单位kg/m 3一定比g/cm 3大，这是完全错误的.我们来进行单位换算，1g/cm 3=3633m 101kg 101cm 1g 1--⨯⨯==103kg/m 3，所以g/cm 3比kg/m 3单位大） （2）密度是物质的一种属性教师提醒学生注意：(1)要理解公式中ρ、m、V的物理意义，记住公式.(2)明确ρ、m、V的关系，同一类物质m和V的比值不变即ρ值相同，不同类物质的ρ值一般不同.(3)ρ＝m/V是密度的定义式、计算式而不是决定式，某一种物质的ρ(密度)值与m及V 无关.物质的密度由物质的种类(本身特性)决定.师物质的密度由物质的种类（本身特性）决定.同一种类物质ｍ和Ｖ的比值不变，即ρ值相同，不同种类物质的ρ值一般不同.密度是物质的一种属性，它与物体的质量多少、体积的多少无关.不能简单地说，物质的密度ρ跟物体的质量ｍ成正比，跟体积Ｖ成反比.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.板书：（4）密度是物质的一种属性，它与物体质量的多少、体积的多少无关.例题1 为了研究物质的某种特性，小明同学分别用甲、乙两种不同的液体做实验.实验时，他用量筒和天平分别测出甲、乙液体在不同体积时的质量，下表记录的是实验测得的数据及求得的质量与体积的比值.（1）分析表中实验序号1、2、3或4、5、6的体积与质量变化的倍数关系，可归纳得出的结论 .（2）分析表中实验序号，可归纳出的结论是：体积相同的甲、乙两种液体它们的质量不相同.（3）分析表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系可归纳得出的结论是： .解析：（1）在实验1、2、3或4、5、6中，我们可以发现，无论对于甲液体来说，还是对于乙液体来说，其体积都随质量增加相同倍数，所以可得结论是其质量与体积成正比；（2）从表中提供的信息可知，1与4、2与5、3与6中的液体体积都相同，但质量不同；（3）比较实验1、2、3和4、5、6可知：甲液体质量和体积的比值都是1.8，而乙液体质量和体积的比值都是0.80，所以可归纳得出：同种液体，质量和体积的比值相同；不同液体，质量与体积的比值不同.答案：（1）同种液体，质量与体积成正比；（2）1与4、2与5、3与6；（3）同种液体，质量和体积的比值相同；不同液体，质量和体积的比值一般不相同.例题2下列有关质量和密度的说法正确的是（）A.人们常说“铁比木头重”，实际是指铁的密度比木头的密度大B.根据ρ=m/V可知，某种物质的密度与其质量成正比，与其体积成反比C.将密闭容器的气体压缩，密度变大，因此其质量增大D.一杯酒精用去一半后剩余酒精的密度变为原来的一半解析：同一种物质在同种物态下，其密度是不变的，即物质密度的大小与其质量和体积是无关的；公式ρ=m/V只是用来计算密度大小的计算公式，公式中的质量和体积并不是直接决定密度大小的影响因素.生活中的说法：“铁比棉花重”，用物理语言准确地描述应该为：铁的密度大于棉花的密度，或等体积的铁和棉花，铁的质量大.固体或液体其内部结构疏密不会因为失掉一部分而发生改变，即自身温度和状态不变时，其密度不变；气体由于能填充所能达到的任何空间，内部结构疏密会随容器容积和自身质量的改变而改变，即：（1）容器容积一定时，气体质量减少，密度减小；（2）气体被压缩，质量不变，体积减小，密度增大.生活中人们习惯说“铁比木头重”，本意是相同体积的铁和木头，铁的质量大，所以这句话的正确说法应该是铁的密度大于木头的密度，故选项A正确；密度是物质的一种特性，质量、体积的变化不会引起密度的变化，故B错误；将密闭容器的气体压缩，密度变大，体积变小，但质量不变，C选项错误；一杯酒精用去一半后，剩余酒精的质量和体积减小，但物质种类和状态没有变化，所以密度不变，D选项错误.答案：A.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.【课堂小结】大家通过这节课的学习，我们共同学习了密度的概念和密度的单位，知道密度是物质的一种属性，这节课我们就学到这，下一节课我们将深入学习密度知识的应用.谢谢！【课后作业】完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.1.本节教材内容安排由浅入深，先让学生测量相同体积的不同物质的质量，发现它们的质量不等，由此得出结论：相同体积的不同物质的质量不同，即单位体积的不同物质的质量不同.接着进一步探究同种物质的质量与体积的关系，发现同种物质的质量与体积的比值是定值，即同种物质的质量跟体积成正比.综合上述两种探究的结果，水到渠成引出密度这个物理量.进而介绍密度的相关知识，如单位、定义式.2.在自主探究的过程中，鼓励学生动手实验，积极参与探究活动，然后选择小组探究的结果评比，这样可以活跃教学氛围.让学生在探究学习过程中，通过交流、讨论、发表自己的见解，体验到自己探究学习的价值和愉悦，从而获得知识并树立足够的学习信心.学生励志寄语：同学们，通过这节课的学习，你们学到了哪些知识？要珍惜时间好好学习，要明白时间就像日历一样，撕掉一张就不会再回来。

探究型实验一、探究光的反射和折射的规律1．为了探究光反射时的规律，小明进行了如图X4－3－1所示的实验，并得到下列表格中的有关数据，请回答：实验次数 1 2 3 4 5入射角(度) 12 22 32 42 52反射角(度) 12 22 32 42图X4－3－1(1)小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，他应如何操作？_______________________________________________________________________(2)表中的空格处，应该填的数据是________．分析上述数据，你可以得出的结论是____________________________________________________________________.(3)通过上表数据，你还能发现其他哪些规律？________________________________________________________________________(4)如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：________________________________________________________________________.(5)可折转的光屏在实验中的作用是：(写出两条)①_______________________________________________________________________②_______________________________________________________________________(6)光的反射有何实际应用？又有什么危害？应用：____________________________________________________________________；危害：___________________________________________________________________.二、探究凸透镜成像的规律2．如图X4－3－2所示，在研究凸透镜成像规律的实验中：图X4－3－2(1)在光具座上由左向右依次放置________、________和________．为了使烛焰的像成在光屏正中间，应调整________和________的高度，使它们的中心跟烛焰中心大致在同一高度．(2)当蜡烛位于距凸透镜左侧22 cm位置时，调节光屏的位置，在光屏上得到一个倒立等大的实像，则凸透镜的焦距为______cm，光屏到凸透镜的距离为______cm.(3)当烛焰距凸透镜15 cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、________(填“放大”或“缩小”)的实像．(4)若固定蜡烛和透镜位置后，调节光屏的位置，在光屏上却怎么也得不到像，其原因是______________________________________ .(5)若调节三者位置，在光屏上得到倒立、缩小的像，保持凸透镜位置不变，当蜡烛逐渐远离凸透镜，则光屏应________(填“远离”或“靠近”)凸透镜，才能在光屏上得到清晰的像.(6)蜡烛的火焰经凸透镜在光屏上成清晰的像，若用不透明的纸片将透镜的上半部分遮住，则屏上的像( )A．根本看不到 B．将变得比原来暗些 C．只剩下半截了 D．不发生任何变化三、探究物态变化过程3．在做“观察水沸腾”的实验时，如图X4－3－3所示，甲、乙、丙三组同学分别从A、B两套器材中任选一套来完成实验：(实验室已准备多套A、B装置)图X4－3－3(1)甲组同学发现所测水的沸点高于100 ℃，他们选择的是________(填“A”或“B”)套装置．(2)乙、丙两组同学虽然选用的实验装置相同，但水开始沸腾的时刻不同，他们绘制的沸腾图象如图C所示：a、b两种图象不同的原因是水的________不同．(3)通过分析图象C，归纳出水沸腾的特点是：①_______________________________________________________________________②_______________________________________________________________________(4)小明同学在利用如图所示的装置做实验时，发现从开始给水加热到水开始沸腾所用的时间过长，请你帮助他找出可能存在的原因．(写出两种即可)①_________________________________；②_________________________________.(5)水从开始加热到沸腾这段时间过长．如果要适当缩短实验时间，则可行的一种方法是_________________.四、测物体的密度4.小明用天平、大杯、小杯和密度为ρ的水测一石块密度．（1）天平平衡时如图10所示，石块的质量m＝＿＿＿＿＿＿＿＿。

《科学探究：凸透镜成像》 同学们在学本节课之前， 基本掌握光的折射规律，能把简单的折射光路图补充完整；对生活中的一些凸透镜，如：放大镜、照相机等有一些感性认识；对物理探究表现出极大的兴趣；但学生设计实验的能力、动手操作能力、收集和处理信息能力比较欠缺，需要教师不断加强指导。

【知识与能力目标】(1)了解什么是凸透镜，什么是凹透镜，了解透镜的焦点焦距。

了解凸透镜和凹透镜对光的作用。

(2) 理解凸透镜成像规律【过程与方法目标】(1)观察凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。

(2) 能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。

通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。

学习从物理现象中归纳科学规律的方法。

【情感态度价值观目标】(1)能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象的美好与和谐。

(2)具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常用品中的物理学原理。

【教学重点】凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用，对凸透镜成像规律的理解和认识。

【教学难点】从真实的复杂的物理实验情景中抽象概括出事物的本质和规律。

指引探究式教学 ◆ 学情分析◆ 教学目标◆ 教学重难点◆ ◆ 教学方法◆◆ 课 时◆2课时1.多媒体课件。

2.实验器材：老花镜、近视眼镜、凸透镜、凹透镜、刻度尺、白纸板。

不同形状的透镜、凸透镜、蜡烛、火柴、光屏、刻度尺（光具座）科学探究：凸透镜成像 (第一课时一、 新课引入师：同学们，在生活中你用过或见过哪些镜子?生甲：穿衣镜、汽车后视镜、交通镜、哈哈镜。

生乙：老花眼镜、近视眼镜、平光镜、放大镜、三棱镜、太阳镜。

师：请同学们对你们见过的这些镜子进行分类，并指出分类的根据。

生甲：根据镜面的形状来分，镜面是平的有：穿衣镜、三棱镜、近视眼镜，平光镜；镜面是弯曲的有：哈哈镜、老花眼镜、近视眼镜、放大镜、交通镜、汽车后视镜。

生乙：根据能反射光和能透光来分，能反射光的有：穿衣镜、凸面镜、凹面镜，能透光的有：老花眼镜、近视眼睛、平光镜、三棱镜、放大镜。

《凸透镜成像规律》实验探究的一些思考一、注重情景设置，实验探究充分在教学中经常会听到老师们抱怨“凸透镜成像规律”不好引导，学生们抱怨听不懂、不明白、不会用，很多时候即使想方设法背过了，却毫无意义，特别是实验时为什么（1）探究成实像时凸透镜要放在光屏和蜡烛之间；（2）探究成虚像时为什么要在另一侧进行观察。

究其原因确是感性认识不足，我在自己的教学中总结后进行了如下的具体操作，学生实验探究前我设计从三大方面来帮助学生增强感性认识。

【一、观做结合，充分感受：】1、观看动画，感受凸透镜成像：利用动画展示照相机、幻灯机、放大镜的成像：结合前面所学到的实像与虚像，仔细确认照相机、幻灯机、放大镜成的物及实虚像的位置。

（设计意图：学生通过观看感受透镜不同的成像在实际中的应用）2、自己实验感受成像：让学生自己用凸透镜来观察，看到了什么像？师：在我们的桌上都有一个凸透镜，请大家通过凸透镜看书本上的字，看到了怎样的像？生：正立、放大的像。

师：再用它看看远处的物体，又看到了怎样的像？生：倒立、缩小的像。

师：你对凸透镜成像有什么想法？生1：凸透镜能成放大的像；生2：凸透镜能成缩小的像；生3：凸透镜能成正立的像；生4：凸透镜能成倒立的像；生5：可成实像，也可成虚像。

（设计意图：这一阶段是为了让学生自己进一步亲自体验感受：凸透镜可成各种情况的像,因为前面已学习过对像的性质的描述，所以学生描述较规X）3、教师演示引发思考：师：我再给大家做个演示实验，大家仔细观察，注意多思考：用灯泡发光后对着一凸透镜观察墙上所成的灯丝的像，灯泡不移动，慢慢移动凸透镜，观察墙上的像，你有什想法？同样距离下换另一不同焦距的凸透镜再观察成的像？生：同一凸透镜，灯泡距离透镜不同时，像的大小变化。

生：灯泡到凸透镜的距离不变，但换了另一凸透镜结果看到的情况就不一样。

师：凸透镜成的像会变化。

请进行猜想：根据刚才的实验你认为凸透镜成像的不同与什么因素有关？（将学生的猜想板书在黑板上，确定探究的主要问题。