《密度》教案1

密度教案一、教学目标(一)知识与技能1通过实验探究理解密度的概念，知道密度是物质自身一种特性。2能通过实验，理解密度的概念。3能解释生活中一些与密度有关的物理现象，初步运用密度公式进行物质密度的简单计算。(二)过程与方法1通过实验，探究密度是物质的特性，学会用实验数据列表和绘制图像，进一步认识密度是物质的特性。2学会用查表的方法，了解各种物质的密度。(三)情感态度和价值观1通过了解同种物质的密度是质量和体积的比值，增强对科学探究的兴趣，感悟密度对科技进步的影响。2在生活中有应用密度知识的意识，感受物理知识在解决实际问题中的价值。二、教学重难点“密度”是在学习了“质量”之后而引入的一个新的物理量，它在全章中起到承上启下的作用：既是在质量的基础上对物质世界的进一步探索，也是掌握测定物质密度的方法和解决有关密度的实际问题的基础，并为更深入学习液体压强、浮力等知识做铺垫。科学探究方法的学习和掌握是物理课程的目标，同样也是本节教学的重要内容。密度是表示物质特性的一个重要物理量，可以从物体的颜色、气味、软硬等鉴别，如果从表面无法鉴别时，启发学生通过实验获得数据，用科学的方法测出物质的密度。通过查密度表来鉴别是什么物质。本节课重点是探究物质的质量和体积的关系，通过实验收集数据，列表分析、画图像得出结论。帮助学生把数学知识用到物理中来，理解比值的物理含义。通过实验探究，不仅使学生学习到知识，而且学会研究问题的方法。教学重点：通过实验探究，学会用比值的方法定义密度的概念，理解密度的概念、公式及其应用。教学难点：在实验探究的基础上，利用比值的方法定义密度概念，理解密度是物质的一种属性。三、教学策略应通过直观的实验，充分发挥学生主动探究的积极性，引导学生在合作探究、小组讨论的过程中自主建构密度概念。所以，组织学生做好“探究物质的质量与体积关系”的实验是本节教学的关键。利用“比值”定义密度概念，对初中生来说有一定难度，突破此难点的方法是利用学生的最近发展区，通过类比和知识的迁移，让学生回顾利用比值定义电功率的方法来建立密度的概念。对于密度的公式、单位。要注意公式书写的规范和变形公式的教学。但密度的单位属于组合单位，教学时应让学生弄清密度单位的组成、符号、读法、写法，kg/m3与g/cm3之间的关系学生易混，也要加以强调。在后面的例题教学时，也要注意强调统一单位。关于密度的应用，可以用教材上的例题来进行教学，也可以补充习题，为了让学生熟练运用密度公式进行计算，解题时，应注意引导学生理清思路，启发学生“一题多解”。通过对密度的认识体会科学研究方法，关心密度在生活中的应用，感悟科学的进步对社会发展的作用。四、教学资源准备多媒体课件、天平、砝码、体积不同的长方体铁块、铝块等。五、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课(5分钟)大家是否喜欢爆米花？爆米花是由玉米粒变成的。仔细观察爆米花和玉米粒的结构，它们有什么不同？引导学生得出：玉米粒的结构紧密，爆米花的结构疏松，即它们的疏密程度不同。老师：物质的疏密程度物理中用密度来反映，“密”是疏密的意思，“度”是程度。玉米粒的疏密程度比爆米花大，也就是玉米粒的密度比爆米花大。出示海绵、铝块和铁块。让学生比较：海绵和铝块比较，哪一个密度大？铝块和铁块比较，哪一个密度大？学生交流、讨论后回答。学生回答：海绵松散，密度小。铝块结构紧密，密度大。铝块和铁块结构都比较紧密，无法比较它们密度的大小。从熟悉的实例入手，培养学生认识事物的能力。为下面理解密度概念做好了铺垫。让学生知道只凭眼睛观察，不能准确判断密度大小。新课教学(30分钟)一、探究物质的质量与体积的关系物质的密度有大小，只凭观察行，用什么方法科学地反映密度大小呢？我们知道玉米粒的数量增大一倍，质量也增大一倍，如果每粒玉米的体积相等，我们可以猜想，其质量与体积成正比。那么，由其他物质组成的物体，其质量与体积是否也成正比呢？实验探究物质的质量与体积的关系1提出问题：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。数据记录在教材所示的表格中。3实验器材：天平、砝码、体积不同的铁块和铝块。4实验步骤：(1)调节天平平衡。(2)用天平分别称量不同体积的铁块(铝块)的质量，并记入表格。(3)用刻度尺测量铁块(铝块)的边长，计算铁块的体积，并记入表格。实验过程中教师重点指导：天平、刻度尺使用规范；学生的分工协作是否合理。5数据分析与归纳结论(1)分析各组实验数据表，请学生观察并说明数据反映的规律。学生讨论得出：物体体积增大几倍，质量也增大几倍，也就是说质量与体积成正比。既然成正比，就有比值，大家算一算每种物质的质量与体积的比值，看有什么发现？现在综合我们实验中的两种物质的数据，再来比较，你能得出了什么结论？思考：对于刚才的数据处理过程，同学们会感到运算量大，数据比较繁琐。除了这种方法，大家看有没有不用计算的数据处理方法？(引导学生想出作图像的办法。)(2)用图像描述质量和体积的关系。指导学生以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，在坐标纸上描点，再把这些点连起来，看看它们是否大致为一条直线。教师用实物投影展示学生画出的图像，会发现把所有的点连起来，得到近似的一条直线。大家结合数学中的正比例函数图像知识思考：图像为一条直线能说明什么？请思考：一粒玉米和由它爆出的爆米花，其质量与体积的比值相同吗？哪个大？老师讲述：完全正确。前面我们已经知道，玉米粒的密度比爆米花大。这样我们就找到了反映密度的好方法，那就是用质量与体积的比值。学生经历提出问题、设计实验的过程。学生进行实验。学生计算后回答：每种物质的质量与体积的比值都相等。同种物质质量与体积的比值相等，不同物质质量与体积的比值不相等。学生按要求操作。图像为一条直线能说明质量m与体积V成正比。质量m与体积V的比值代表比例系数，大小不变。学生：比值不同。因为一粒玉米和爆米花的质量相同，但爆成米花后体积变大，因此质量与体积的比值变小。在实验中培养学生科学探究的能力。进一步学习天平、刻度尺的使用方法。培养学生分析实验数据，用表格和图像的方法研究分析数据并得出实验结论的能力。二、密度让学生阅读课本中的“密度”内容，多媒体出示自学指导题目：为正确反映“同种物质质量与体积的比值相同，物质不同，其比值也不同”这一结论，物理学中引入了什么物理量？它是如何定义的？其定义方法跟我们前面学过的哪个物理量相似？其公式、单位如何？其国际单位与常用单位的换算关系如何？你会换算吗？指出：密度是反映物质疏密程度的物理量，密度的计算公式是。可以看出，密度的单位是由质量单位与体积单位相除得到的。在国际单位制中，质量的单位是千克，体积的单位是立方米，那么密度的国际单位就是千克每立方米，符号kg/m3或kgm-3。如果质量的单位用克，体积的单位用立方厘米，那么密度的单位就是克每立方厘米，符号g/cm3或gcm-3。密度还有其他单位，如kg/dm3等。思考：密度的单位一个是千克/米3，一个是克/厘米3，它们谁大谁小？方法一：可以从单位的表示意义来判断。1克/厘米3表示体积1厘米3的物体质量是1克，按这样计算1米3(=106厘米3)的物体质量是106克，合103千克。而千克/米3表示体积1米3的物体质量是1千克。所以1克/厘米3=1000千克/米3。方法二：根据以前学过的速度单位的换算，可以把分子、分母的单位分别进行换算：所以1克/厘米3=1000千克/米3.教师提醒学生注意对密度公式的理解：(1)要理解公式中、m、V的物理意义，记住公式。(2)明确、m、V的关系，同一种类物质m和V的比值不变即值相同，不同种类物质的值一般不同。(3)是密度的定义式、计算式而不是决定式，某一种物质的(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。对于物质的密度，科学家已经测量出了常温、常压下一些常见物质的密度值。大家观察“小资料”的密度表，找出水的密度，看还能发现哪些规律？师生归纳：(1)水的密度为1.0103kg/m3，表示1m3水的质量为1.0103kg。(2)固、液、气体中，气体密度最小，固体的密度一般比液体大。(3)水和冰的密度不同，说明物质的状态变了，密度改变。(4)冰、蜡和植物油的密度相同，说明不同物质的密度有可能相同。(5)表中的密度都是在常温、常压下测得的，说明密度与温度的高低、压强的大小有关。学生自学并思考。学生思考并回答。学生阅读密度表，回答问题。理解密度的概念、公式、单位。培养学生从密度表获取知识的能力。会查表，并由密度表找到一些规律性的知识。例1一块实心金属块由同种材料制成，它的质量是1.97t，体积是0.25m3，它的密度多大？这是什么金属？解：=7.9103kg/m3查表可知：此金属为铁块。例2有一烧杯内装有质量是55g、密度为1.1103kg/m3的盐水，盐水的体积是多大？解：V=50cm3答：盐水的体积为50cm3。分析已知条件，运用密度公式计算，查密度表，确定物质种类。培养学生物理解题规范化的意识和习惯。课堂小结(5分钟)通过这节课你学到了什么？学生回答或与同学们进行交流，老师恰当总结。梳理本节课知识内容，把自己所学到的知识与老师同学交流，最后总结出本节课的知识点。培养学生总结归纳的能力。梳理本节知识形成一个完整的知识体系。同时也可以帮助学生记忆。密度同步试题江苏丰县初级中学徐钦连一、选择题1下列说法中的物体，质量和密度都不变的是()A被“嫦娥三号”从地面带入太空的照相机B密闭容器内的冰熔化成水C一支粉笔被老师用去一半D矿泉水喝掉一半后放入冰箱冻成冰答案：A解析：物体所含物质的多少叫做质量，它是物体本身的一种属性，不随形状、位置、状态等外界因素而改变，A、B中物体的质量不变。密度是物质的一种属性，同一物质的密度是相同的，与其质量、体积无关。但若物质的状态改变，密度随之改变。B、D中物质的状态改变，密度改变。C中物体的质量减小一半，体积也减小一半，质量与体积的比值不变，即密度不变。2对密度定义式的下列几种理解中，正确的是()A密度与物体的质量成正比B密度与物体的体积成反比C密度与物体的体积成正比D密度是物质本身的一种特性，与物体的质量和体积无关答案：D解析：对于物质的密度，可以通过两个途径理解。一是密度是由物质本身决定的，同种物质密度相同，不同物质密度一般不同。一桶水与一滴水密度相同，所以密度与质量、体积无关。二是从公式理解，从公式看，密度与质量、体积有关。但我们知道，对同种物质，其质量与体积成正比，即质量和体积的比值不变，密度不变。如：两个铁块，如果大的质量是小的2倍，则大的体积也是小的2倍，它们的质量和体积的比值是一样的，密度一样。3科学家最新研制了一款微型无人侦察机“峰鸟”。为了减轻其质量，该侦察机的材料应具有的特点是()A硬度高B熔点低C密度小D导热性好答案：C解析：根据题意可以判断，侦察机的质量要减小，但体积应该保持不变，所以侦察机材料的密度应该较小。4两个实心物体，它们质量之比是2:1，体积之比是2:3，则这两物体密度之比是()A3:1B4:3C3:4D1:3答案：A解析：可以认为物体的质量m=2，物体的体积V=2:3，求密度。根据，所以两物体密度之比是3:1。5医用氧气瓶的容积为0.2m3，装入质量为20kg的氧气。当病人吸氧，瓶内氧气用去一半后，剩余氧气的密度为()A200kg/m3B100kg/m3C50kg/m3D50g/cm3答案：C解析：气体总能充满容器，瓶内氧气用去一半后，剩余氧气的质量为10kg，体积仍然为0.2m3，所以剩余氧气的密度为5kg/m3。6小华同学在探究两种物质的质量跟体积的关系时，做出了如图1所示的图像。根据图像提供的信息，以下说法错误的是()图1A物质的质量跟体积的比值与质量有关B物质的质量跟体积的比值与体积无关C同种物质的质量跟体积的比值相同D不同物质的质量跟体积的比值不同答案：A解析：物质的质量跟体积的比值可以通过分析实验数据之间的关系获得，还可以根据实验数据绘制成图像，结合数学知识获得。观察图像可知，两种物质的图像都是一条过原点的直线，只有正比例函数才有这样的图像，这说明两个物理量成正比。即同种物质的质量跟体积的比值相同，这个比值大小与物质的质量、体积大小无关，但与物质种类有关。当然，本题直接应用物质的质量跟体积的关系也能得出正确结论。7李明同学阅读了下表后，得出了一些结论，其中正确的是()一些物质的密度/kgm-3水1.0103水银13.6103冰0.9103干松木0.5103煤油0.8103铜8.9103酒精0.8103铅11.3103A不同的物质，密度一定不同B固体的密度都比液体的大C同种物质在不同状态下，其密度不同D质量相等的实心铜块和实心铅块，铜块的体积比铅块小答案：C解析：注意到表中煤油与酒精的密度相同，因此A错误。水银常温下是液态，其密度值相当大，所以B错误。水和冰是同一物质，但状态不同，它们的密度不同。因为铜的密度比铅小，根据，质量相等时，密度小的体积应该大。8把一壶水由20加热到80的过程中，水的密度()A逐渐变小B逐渐变大C一直不变D先变小后变大答案：A解析：我们通常说各种物质都有各自一定的密度，不能认为物质的密度一定是不变的，要看不同的情况。物体通常有热胀冷缩的性质，即温度升高时，体积变大；温度降低时，体积变小。而质量是与温度无关的，由公式看出，温度升高时，物质的密度变小；温度降低时，密度变大。9某工厂要制造一种特殊用途的钢铝罐，钢罐内表面要压接一层0.25毫米厚的铝膜，一时难住了焊接和锻压专家。后经技术人员的联合攻关解决了这一难题：他们先把铝膜紧贴到钢罐内表面，再往钢罐内灌满水，插入冷冻管使水结冰，然后铝膜与钢罐就压接在一起了。其原因是()A铝膜与钢罐间的水把它们冻牢了B结冰时铝膜与钢罐间的冰把它们粘牢了C水结冰时膨胀产生的巨大压力把它们压牢了D水结冰时放出的热量把它们焊牢了答案：C解析：水结冰时质量不变，由于密度变小，使冰的体积变大，膨胀产生的巨大压力把铝膜与钢罐压接在一起。10一个质量为0.25kg的玻璃瓶，盛满水时称得质量是1.5kg，若盛满某液体时称得质量是1.75kg，那么这种液体的密度是()A1.010kg/m3B1.1610kg/m3C1.7510kg/m3D1.210kg/m3答案：D解析：注意到液体和水都是用同一个玻璃瓶“盛满”的，液体和水的体积相等。由玻璃杯的质量m0=0.25kg，盛满水的质量m1=1.5kg，可求得水的质量为：水=10=1.5kg-0.25kg=1.25kg又由水的密度=1.010kg/m3可求得水的体积为：又由液体和玻璃杯的质量=1.75kg可求得液体的质量为：液=-=1.75kg-0.25kg=1.5kg被测液体的密度为：二、填空题11铜的密度是8.9103kg/m3，读作_，它的意义是_；体积为0.5m3的实心铜制零件的质量是_kg。若将它截去一半，则其质量为_，体积为_，密度为_。答案：8.9103千克每立方米1m3铜的质量是8.9103kg4451032.225103kg0.25m38.9103kg/m3解析：“kg/m3”是密度的单位，其中的“/”表示“除”的意思，读作“每”。8.9103kg/m3表示的意义是每m3铜的质量是8.9103kg。计算质量利用公式，计算体积利用公式。将铜块截去一半，其质量减小一半，同时其体积也减小一半，比值未变，即密度不变。12体积为1m3的冰块全部熔化成水后，水的质量是_kg，水的体积是_m3。(冰的密度为0.9103kg/m3)答案：9000.9解析：冰块全部熔化成水后，状态变了，质量不变。所以水的质量等于冰的质量。再利用水的质量和密度，可求出水的体积。13甲物质的密度为2.5t/m3，乙物质的密度为2.5kg/dm3，丙物质的密度为2.5g/cm3，丁物质的密度为250kg/m3，其中密度最小的物质是_。答案：丁解析：几种物质的密度单位不同，要比较大小，必须把单位统一。2.5t/m3=2.5103kg/m3，2.5kg/dm3=2.5103kg/m3，2.5g/cm3=2.5103kg/m3。因此密度最小的是丁。14如图2所示，一密闭容器内装有空气，活塞与容器壁密合不漏气，当把活塞向左推的过程中，空气的质量和密度与原来相比将质量_，密度_。(选题“变大”“变小”或“不变”)图2答案：不变变大解析：把活塞向左推的过程中，空气的多少未发生改变，所以质量不变。由于体积变小，所以密度变大。15如图3所示是一定质量的水，体积随温度变化的图像。观察这个图像，可以得知，水在_时的密度最大。图3答案：4解析：从图像看出，一定质量的水，4时体积最小，因此此时的密度最大。三、实验与计算题16为了研究物质的某种特性，一位同学分别用甲、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(或乙)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跟体积的比值。物质实验次数体积/cm3质量/g质量与体积的比值g/cm3甲110181.8220361.8330541.8乙41080.8520160.8630240.8(1)分析表中的实验次数1与2(2与3，1与3)或4与5(5与6，4与6)的体积及质量的倍数关系，可归纳得出结论_。(2)分析表中实验次数_可归纳得出结论是：相同体积的甲、乙两种液体，它们的质量是不相同的。(3)分析表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系，可归纳得出结论是：_。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。解析：(1)在实验1与2(2与3、1与3)或4与5(5与6、4与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，所以说其质量与体积成正比。(2)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0.8，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。17人类在新材料探索的道路上总在进行着不懈的努力，“气凝胶”就是新材料探索的重要成果，该物质的坚固耐用程度不亚于钢材，且能承受1400的高温，而密度只有3kg/m3。已知某大型飞机采用现在盛行的超高强度结构钢(钢=7.8103kg/m3)制造，耗钢130吨；若采用“气凝胶”代替钢材来制造一架同样大小的飞机，则需“气凝胶”质量为多少答案：50.1kg解析：此