《探究物质的密度》教学设计

《探究物质的密度》设计

一、教材分析：
本实验是利用物理公式间接地测定一个物理量，应引导启发学生自己分析实验应当测量的物理量以及选择的仪器，并进而明确实验的原理。本节实验能力的培养重点放在实验设计能力上，因而在中引导学生根据实验原理，实验所选择的仪器以及实验要测定的对象引导学生自己设计实验步骤，自己设计实验表格，并根据测量结果计算出物质的密度。这是一个测定性实验，通过这一实验学生明确实验原理，加深对物理概念、物理规律的理解，并通过实验学生能根据给定的仪器进行实验设计、进行表格设计、以及动手操作。本节实验所需仪器设备较多，通过本节课教学有意识地培养学生良好的学习、工作习惯，培养学生与他人合作的意识和团队精神。用2课时.
二、学情分析：学生具有了一定的实验基本操作能力，会使用天平和量筒；具有初步的观察和分析能力，但比较习惯老师给什么记什么。缺乏主动性和探究精神，活性思维和动手能力较差。
三、教学目标：
知识与技能：
1.进一步熟悉天平的构造及其使用。2.会用天平天平量筒测固体和液体的密度的过程和方法。
过程和方法
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来定义密度概念的科学思维方法.3.通过对物质密度的测定,学生对间接测量有感性的认识.4.学生知道实验原理和实验目的、明白实验步骤的情况下,有目的、有计划的进行操作.
情感态度与价值观:
1.通过探究活动.学生对物质属性的认识有所拓展.2.培养学生的合作精神、激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲,学生乐于用实验方法探索物理现象中的规律.
四、教学重难点:
1.教学重点：
密度的概念、测量和应用;比值定义法的实验方法.
2.教学难点：
学生亲自动手、合作获得多种物质的多组数据,进行归纳总结,得出密度的概念.
五、学习情境设计:
故事情境引入,问题情境引导思考进入探究、合作学习之中.
六、教学媒体资源的设计:在多媒体教室进行 ;采用PPT课件;多组实物的天平、量筒、木、铁;实验表格.
七、教学策略与活动设计:采用讲授法、实验法、协作式、问题解决式多种策略组合的教学模式
八、教学过程：
（一）新授
一. 密度概念的引入
近日，家住望城格塘乡柏叶村高林组邓正荣老人和老伴被两个上门的骗子骗走1700元血汗钱，换到手的只有一块一钱不值的破铁块！据邓老汉介绍，几天前来了两个中年人，自称是上海来的地质队员，判断这里肯定埋藏了稀世宝物。两个人随即掏出了工作证、身份证等证件给邓老汉“检查”，之后又神神秘秘地拿出了一个据说是探测器的黑盒子，在邓老汉的陪同下上了老汉后院的小山坡上，果然挖出了一块亮闪闪的“金块”，说这是清朝的文物，价值15万元，不如大家各自分5万元算了。最后两人哄得老两口拿出了1700元钱。临走时，两人留下一张欠条，一再表示他们会尽快赶回来拿钱赎宝，并叮嘱老两口“千万不要走漏风声，以防坏人来偷”。到了晚上，邓老汉两口子越想越不对劲，拿着金块上乡里的派出所报案，据民警介绍，这坨宝贝应该是铁一类的金属，仅仅镀了一层铜粉而已。如何判断物质呢?
每种物质又都有自己的特性。如：空气是气体，水是液体，泥土是软的，石头是硬的，金属有光泽，非金属无光泽等等。形状、颜色、软硬、气味等这些就是物质的特性，我们可以根据这些特性来鉴别物质。我们可以根据它的气味鉴别它是水还是酒精，可以根据它们的颜色及锈迹，鉴定是铜还是铁。如果我们桌上放的这两个物体，外面涂有同样的颜色，我们要怎样判断它们是什么物质呢？
　　我们鉴别物质，有很多时候，仅靠气味、颜色、软硬、形状等特性是不够的，那么物质是否还有其它特性呢？
　　我们可以做这样一些实验：
　　a. 将涂有同种颜色、同体积的两物体放在托盘天平的两个盘上，结果天平失去平衡．
　　b. 取同体积的水和酒精倒入质量相等的两个空烧杯中，然后分别放到天平的两个盘上，结果天平也失去平衡。
　　两物体的体积相同，质量不同；水和酒精的体积相同，但质量不同．
　　这说明不同物质在体积相同时，质量是不同的。
现在我们只知道了涂有同种颜色的两个物体不是同种物质，还不知道它们各是什么？这就需要我们进一步研究：对于同一种物质来说，它的质量跟体积有什么样的关系。
　　我们可以通过以下的实验来研究
　　我们取大小不同的外形规则的小木块和小铁块，然后用天平称出铁块或木块的质量，用刻度尺测出其体积，并计算第一个物体的质量与体积的比值。将这些数据填入绘制的表格中：
我们对上面的实验数据进行分析，看看能得出什么规律？
不同种物质质量和体积的比值是不同的。
我们取大小不同的外形规则的的两个铁块，然后分别用天平称出两个铁块的质量，用刻度尺分别测出其体积，并计算出大小两个铁块质量和体积的比值。将这些数据填入绘制的表格中：
我们对上面的实验数据进行分析，看看能得出什么规律？
同种物质质量和体积的比值是相同的。
分析与与论证：学生分组讨论，引导学生思考单位体积的木块、铁块的质量的关系？
对实验表格的数据进行处理得出
单位何体积木块的质量是相同的。
单位体积铁块的质量是相同的。
单位体积木块和铁块的质量是不同的。
二. 密度的概念
不同物质在体积相同时，质量是不同的。不同种物质质量和体积的比值是不同的.同种物质质量和体积的比值是相同的。
在物理学中为了表示物质的上述特性，将某种物质单位单位体积的质量，叫做这种物质的密度。
三、密度公式与密度单位
密度=质量/体积
指导学生阅读书上的密度公式、单位及密度表，熟悉常见的物质的密度。
单位转换：训练(1)7.9×103?/m3= g/cm3 (2)2.7 g/cm3 = ?/m3
判断：1、大铝块的质量为4?，小铝块的质量为1?，则大铝块的密度大于小铝块的密度。 （ ）2、一杯酒精用去一半后，剩下的酒精密度为原来的一半。（ ）
想一想：一个铁球的质量是15.8克,体积是2立方厘米.则铁球的密度是多少?
练练 酒精和煤油的密度都是0.8*103 ?/m3 ,那么能装下1千克水的瓶子,一定能装下1千克的(?)
A酒精 B煤油 C酱油 D豆油

课堂巩固
1.某种物质单位体积的质量叫做这种物质的 。
2.密度是表征物质特性的物理量，不同的物质，密度一般 ，同种物质，在一定的状态下密度是定值，它不随质量的大小或体积大小的改变而发生变化，密度的计算公式是 ,密度的单位有： 或 。
3.一杯盐水，现在用掉半杯，那么剩下的半杯盐水　　　　　　　　　　　（　　）
A．其密度减半，质量减半　　　　B．其质量减半，密度不变
C．其体积减半，密度也减半　　　D．其质量、体积、密度均减半
4.下列说法中错误的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）
A．对于给定的一种物质，它的质量和体积成正比
B．物质的密度和质量成正比，与体积成反比
C．质量相同的不同物体，它的体积与密度成正比
D．体积一定的不同物体，它的质量与密度成正比
5.制作飞机应尽可能的选用密度 的材料，制造电风扇底座应尽可能选用密度
的材料。
6.有一块金属，质量为237g，体积是30 cm3，这块金属的密度是 kg/m3，这种金属是 。若将这块金属切成两半，则其中一半的密度是 kg/m3。
7.单位换算：
（1）30ml= cm3= m3
（2）5.5g/ cm3= kg/ m3
（3）7.9×103kg/ m3= g/ cm3

四、密度知识的应用：
指导学生书上密度知识的应用，熟悉密度的变形公式，启发学生从密度公式的变形公式出发，寻找密度知识的应用途径。
课堂巩固：
1.查表分析：质量相等的铝块和铜块，铜块的体积 铝块的体积，因为铜块的密度 铝块的密度。体积相同的水和煤油，煤油的质量 水的质量。（填“大于”、“等于”或“小于”）
物质 密度（kg/m3）煤油 0.8×103;水 1.0×103;铝 2.7×103;铜 8.9×103
2.甲、乙两个实心球，体积之比是2:3，质量之比是5:2，则甲、乙两球的密度之比是　　　　　　　（ ）
A．5：3 　　 　 B．3：5 　　　 C．15：4 　　　 D．4：15
3.通常说的铁比棉花重，它的实质是指 （ ）
A．铁的体积比棉花的体积小 　　　　　 B．铁的密度比棉花的密度大
C．铁受到的重力比棉花受到的重力大 　 D．以上说法都有道理
4.一瓶子最多可以装0.2kg的水，那么用它最多可以装酒精　　　　　　　 （　　）
A．200g 　　 B．125g 　　 C．160g 　　 D．250g
5.体积和质量都相同的铝球、铁球和铜球，下列说法中正确的是　　　　　 （　　）
A．铝球可能是实心的，而铁球和铜球一定是空心的
B．铝球一定是空心的，而铁球和铜球也是空心的
C．铜球是实心的，铁球和铝球也是实心的
D．铜球是空心的，而铝球和铁球是实心的
6.质量和体积都相等的空心球，分别是铜、铁、铝制成，那么其空心体积最大的是（　　）
A．铜球最大 　 B．铝球最大 　 C．铁球最大 　　D．无法判断
7.关于密度，下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）
A．密度是物体的疏密程度
B．密度是物质的一种性质，它的大小跟体积有关
C．每种物质都有一定的密度，它的大小跟质量、体积无关
D．物质状态发生变化时，质量不变，密度也不会变

探究测试：
1.测定硬币密度有以下操作步骤：
A．量筒内装入适量的水，测出水的体积；
B．将20枚相同的硬币放入量筒内，测出水面升到的刻度；
C．将20枚相同的硬币放在调整好的天平上，测出20枚硬币的质量；
D．计算出硬币的密度；
E．算出20枚硬币的总体积。（１）以上操作的合理顺序是： 。
（２）如图4.4-1所示是以上A、B、C三步的测量情况，请将测量的数据填入下表中，并求出密度。
20枚硬币的质量（g） 量筒内水的体积（cm3） 放入硬币后水面升到的刻度（cm3） 20枚硬币的总体积（cm3） 硬币的密度（kg/m3）
2.体积是30cm3的铝球，质量是54g，问：
（１）这个铝球是空心的还是实心的？
（２）如果是空心的，空心部分的体积多大？
作业：
1.一只空杯内放入一些砂糖，冲入开水，砂糖慢慢溶化了。对此，甲同学说，杯中糖的质量在变小，直至质量为零；乙同学说，固体的糖质量少了，但总的糖的质量是不会变的。你说哪一个同学说得对？你可用什么方法证明？
2.有一天，小明看到煤气公司价格牌上，冬季55元/瓶，夏季51元/瓶，他寻思着，为什么夏季价格低？他查找了煤气资料，煤气冬季密度0.88×103kg/m3，夏季密度0.8×103kg/m3，煤气瓶容积0.015m3。通过计算发现夏季价格比冬季价格____（填“高”或“低”）,若夏季价格与冬季价格一样，夏季应标价为____元/kg。
九、总结、板书、教学流程设计:
1.密度的定义:
2.密度是物质本身的一种属性,只与物质的种类有关,
3.密度的符号
4.密度的公式
5.密度的单位及单位符号、单位换算
6.密度的应用.

教学流程图

十、评价设计:
教学设计方案
(概述5、教学思想10、学习目标分析10、学习者分析5、教学过程设计20、教学评价5、学习环境和支持说明5)共60分;
教学资源[
(资源内容30、技术实现10)共40分

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