2024人教版八年级物理上册 第六章 质量与密度（大单元教学设计）

2024-2025初中物理（人教2024版）大单元学科素养教学设计

单元

版本人教版2024年级八年级

教学八年物理上册第六章《质量与密度》

课题单元质量与密度教师Xxx

本单元教学内容：本章共4节，大致可以划分为六个小节

第一小节为《质量》：从课程主题“质量”出发，先引入对质量概念的讲解，通过

生活实例能让学生更直观地理解。接着介绍质量的单位及换算，这是基础知识部分。然后

重点阐述托盘天平的使用，包括结构认识、调节平衡、测量方法等，因为这是该节课程的

重要技能点。通过实验操作可以加深学生对知识的理解和掌握，同时强调物理与生活的联

系，提高学生的学习兴趣。

第二小节《密度》：通过生活中常见的不同物质体积相同但质量不同、质量相同但体

积不同等现象，引导学生思考物质的特性。接着引出密度概念，即物质质量与体积的比值,

它能反映物质的一种特性。学生将学习密度的公式P=m/V及其单位，如千克每立方米

等，理解密度单位的含义。为后续解决实际问题奠定基础。

第三小节为《测量液体和固体的密度》：对于液体密度测量，学生将学习使用量简测

量液体体积，利用天平测量液体与容器总质量、空容器质量，通过差值法得出液体质量,

单元

再依据密度公式计算。在固体密度测量中，针对规则固体可直接测量相关尺寸计算体积,

内容

对于不规则固体则用排水法等测量体枳，同时用天平测质量，最后代入公式求密度。通过

实验，培养学生的动手能力和科学探究精神，让学生深刻理解密度概念在实际测量中的应

用。

第四小节为《物质密度的特殊测法》：在常规测量方法基础上拓展，针对一些特殊情

况，如形状不规则且易吸水的固体、粉末状固体、密度小于水的固体、易溶于水的固体以

及黏稠液体等物质的密度测量。通过巧妙利用替代法、排沙法、悬垂法、饱和溶液法等特

殊方法，让学生理解在不同情境下如何灵活运用物理知识解决密度测量问题，进一步加深

对密度概念和测量原理的理解，培养创新思维和实践能力。

第五小节为《密度的应用》：在鉴别物质方面，通过测量未知物体密度与标准密度表

对比来确定物质类别，在求质量上，已知密度和体枳时，利用公式m=pV可算出质量，比

如计算大型工件质量，求体积时，根据V=m/P,可解决如不规则且质量易测物体体积的求

解问题。此外，密度知识在材料选择、判断物体是否空心等方面也有重要应用，帮助学生

深刻体会密度在解决实际问题中的关键作用。

第六小节为《质量、密度的综合应用》：通过多种类型的问题，让学生掌握利用质量

和密度公式解决复杂情境问题的能力。比如判断物体是实心还是空心，可结合质量、密度

和体积关系进行分析。在混合物质问题中，依据总质量、总体积和各自密度来求解相关参

数。同时，在解决一些涉及物质变化（如物态变化）但质量不变的情况时，利用密度变化

求出体积变化等。通过实际案例和练习，提升学生综合运用知识的能力，培养科学思维。

本单元内容的逻辑结构:

质量与密度

7复习与总结

本单元内容可开发的教学活动与资源:学校实验室活动，学生自主探究、小组活动、网络共

享资源。

本单元教学重点：

L质量的概念和单位

（1）理解质量是物体所含物质的多少，它是物体的一种基本属性，不随物体的形状、

状态、位置等因素而改变。例如，将一块橡皮泥捏成不同形状，其质量不变：把一杯水从

室内拿到室外，质量也不变。

（2）掌握质量的国际单位是千克（kg）,以及常见的单位换算，如lt=1000kg，1kg

=1000g,lg=1000mgo学生要能熟练在不同质量单位之间进行换算。

2.天平的使用

（1）熟悉托盘天平的基本结构，包括横梁、指针、分度盘、游码、平衡螺母、托盘等

部分。

（2）掌握天平的使用步骤：放（将天平放在水平台上）、调（调节横梁平衡，通过调

节平衡螺母使指针指在分度盘中央）、称（左物右码，通过增减磅码和移动游码使天平平

衡）、读（物体质量等于秋码质量与游码示数之和）。能够正确使用天平测量物体的质廉，

并且了解使用天平的注意事项，如不能超过天平的称量范围，保持天平干燥、清洁等。

3.密度的概念、公式和单位

（1）理解密度是物质的•种特性，同种物质的密度•般相同，不同物质的密度通常不

同。密度等于质量与体积的比值，即。通过实验探究不同物质质量与体积的关系，例如，

比较相同体积的不同物质（如铜块和铝块）的质量，或者相同质量的不同物质的体积，从

而引出密度概念。

（2）掌握密度的单位，国际单位是千克每立方米（），常用单位还有克每立方厘米（）,

并且知道它们之间的换算关系。能够运用密度公式进行简单计算，如已知物体的质量和体

积求密度，或者已知密度和体积求质量，以及已知密度和质量求体枳。

4.密度的测量（液体和固体）

（1）液体密度的测量：学会使用量筒测量液体的体积，掌握用量筒读数的正确方法（视

线与量筒内液体凹液面的最低处保持水平）。利用天平测量液体和容器的总质量，再减去

空容器的质量得到液体的质量，最后根据密度公式计算液体的密度。

（2）固体密度的测量：对于规则固体，可以通过测量其几何尺寸计算体积，再用天平

（1）在解决密度的综合应用问题时，往往涉及到多个物理量和物理过程，如物体是空

心还是实心的判断问题。对于空心物体，需要考虑空心部分体枳对整体质量和体积的影响，

通过比较物体实际密度与材料密度、物体质量与相同体积实心物体质量、物体体积与相同

质量实心物体体积等方法来判断。

（2）在混合物质密度问题中，需要根据混合前后质量和体积的关系进行计算。例如，

两种不同密度的液体混合，要考虑混合后总体积的变化（可能不是简单的体积相加，因为

分子间存在间隙），这些更杂的计算和综合应用问题需要学生具备较强的逻辑思维能力和

对密度概念的深入理解。

1.2.1通过实验，了解物质的一些物理属性，如弹性、磁性、导电性和导热性等，能用

语言、文字或图表描述物质的物理属性。

1.2.2知道质量的含义。会测量固体和液体的质量。

2024

新课1.2.3通过实验，理解密度。会测量固体和液体的密度。能解释生活中与密度有关的一

标要些物理现象。

求1.2.4了解关于物质属性的研究对生产生活和科技进步的影响。

4.1.1用托盘天平测量物体的质量。

4.1.2测量固体和液体的密度，

一、知识基础

1.在学习本单元之前，学生已经在前面的物理课程中对力学有了初步的了解，例如对

力、长度、时间等基本物理量有了一定的认识，并且掌握了一些基本的测量工具和测量方

法，这为学习质量和密度相关知识奠定了一定的基础。

2.学生在数学上已经学习了比例关系、基本运算等内容，能够为理解密度公式及其计

算提供必要的数学支持。但对于密度概念中涉及的比值定义法，学生可能需要更多的引导

单元

来理解其物理意义，因为这是他们首次接触这种物理概念的定义方式。

学情

二、认知能力

1.八年级的学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段。在学习质量的概念时，他

们能够比较容易地理辞质量是物体所含物质的多少这一基于直观感受的定义，但对于密度

这种抽象的物质特性的理解可能会存在困难。需要通过大量的实例、实验和对比分析来帮

助他们逐步建立抽象概念。

2.学生在观察和分析实验现象方面有一定的能力，但在设计实验、分析实验误差以及

从实验结果中归纳总结出一般性规律等方面还需要进一步培养。例如在密度测量实验中，

学生可能能够按照给定的步骤完成操作，但对于实验误差产生的原因以及如何改进实验方

法可能缺乏深入的思考。

三、学习特点

1.这个阶段的学生对物理实验充满兴趣，好奇心强，喜欢通过亲自动手操作来探索物

理现象。因此，可以充分利用实验教学，如使用天平测量物体质量、通过探究实验得出密

度概念以及测量不同物质的密度等实验，激发学生的学习积极性和主动性。

2.学生在学习过程中可能会对知识的理解出现片面性。比如在学习密度与质量、体积

的关系时，容易错误地认为密度与质量成正比、与体积成反比。需要教师在教学过程中通

过多种方式纠正这种错误观念，引导学生正确理解密度是物质的固有属性。

四、可能遇到的困难

1.在学习天平的使用过程中，学生可能公在调节天平平衡（尤其是调节横梁平衡螺母）、

读数（特别是游码读数）以及区分左物右码等操作环节出现问题。由于天平操作步骤较为

精细，任何一个环节的失误都可能导致测量结果错误，需要教师给予充分的指导和足够的

练习时间。

2.对于密度概念中涉及的物质特性以及密度公式的灵活运用，学生可能会感到困惑。

在解决密度相关的复杂问题，如判断物体是空心还是实心、混合物质密度计算等问题时，

学生可能会因缺乏清晰的解题思路和方法而感到困难，需要教师通过逐步引导、讲解典型

例题等方式帮助学生克服这些困难。

3.在密度测量实给中，对于特殊物质（如易吸水、易溶于水、密度小于水的物质等）

密度的测量方法，学生可能很难理解和掌握。这些特殊方法需要学生打破常规思维，理解

其中的物理原理和创新点，对学生的思维能力和知识迁移能力要求较高。

1.了解质量是物体所含物质的多少，是物体本身的属性，不随形状、状态、位置等外

界条件的改变而改变,

2.掌握质量的单位（千克、克等）及其换算关系。

单元

3.理解密度是物质的一种基本特性，它反映了物质单位体积的质量。

目标

4.掌握密度的计算公式（P=m/V）,并能利用该公式进行密度的计算。

5.通过实验探究，理解同种物质的质量与体积成正比的关系。

6.熟练使用天平和跌码进行质量的测量。

7.学会使用刻度尺等工具测量物体的体枳。

8.通过设计实验方案，进行质量与密度的实验探究，培养实验设计和操作能力。

9.学会分析实验数据，得出实验结论。

10.通过学习质量、密度的概念及其测量，培养学生的逻辑思维和抽象思维能力。

11.通过实验操作和观察实验现象，培养学生的实践操作能力和观察能力。

12.鼓励学生提出新的问题，进行自主学习和探究学习，培养学生的创新意识和探究精

神。

13.通过分析质量和密度的案例，培养学生的同题解决能力。

14.通过小组讨论、合作实验等方式，培养学生的合作与交流能力。

15.通过与生活实例相结合的教学方式，激发学生对物理学科的兴趣和热情。

16.培养学生严谨、求实的科学态度，以及尊重事实、尊重证据的科学精神。

1.物理观念：

两个概念一一质量、密度。

一个公式一一p=-o

核心2.科学思维：两种方法一一图像法、比值定义法。

素养

3.科学探究：四个实验一一用天平测量固体和液体的质量、探究同种物质的质量与体

积的关系、测量盐水的密度、测量小石块的密度。

4.科学态度与责任：通过认识天平建立平等、公平、公正的意识；在使用天平和量筒

的过程中，养成爱护仪器的良好品质。

水平等级水平标准描述自评互评

1.理解质量的概念,知道质量是物体所含物质的多

达成少。

评价2.了解质量是物体的一种基本属性，不随物体的形

表

等级一状、状态、位置的改变而改变。

3.熟悉质量的单位及单位换算，能对生活中物体的

质量有大致的估计。

4.掌握托盘天平的基本结构和使用方法,会用托盘

天平测量物体的质量。

1.理解密度的概念，知道密度是物质的一种特性，

能运用密度公式进行简单计算。

2.记住密度的单位及单位换算，能识别不同物质密

等级二

度表中的信息。

3.会通过实验探究同种物质质量与体积的关系，理

解密度与质量、体积无关。

1.学生能够掌握测量液体和固体密度的原理和方

法。

2.学会使用天平、量筒等仪器准确测量液体和固体

等级三

的质量和体积。

3.能根据测量数据计算液体和同体的密度，并正确

记录实验结果。

1.学生能够理解并掌握几种物质密度特殊测法的

原理和方法。

2.学会运用特殊测法准确测量易吸水固体、密度小

等级四于水的固体、易溶于水的固体和黏稠液体等特殊物

质的密度。

3.熟练使用天平、量筒等基本测量工具，提高实验

操作技能。

1.学生能够深入理解密度在鉴别物质、计算质量和

体积等方面的应用原理。

2.熟练运用密度公式p解决与密度相关的实

等级五际问题，包括判断物体是否空心、计算空心部分体

积、求解混合物质密度等复杂情况。

3.学会通过查阅密度表获取物质密度信息、，并能运

用这些信息进行相关计算和分析c

1.学生能够熟练运用质量和密度的知识解决复杂

的综合问题，包括多种物质混合、物体空心与实心

的复杂情境、质量和密度在特殊条件下的变化等。

2.进一步掌握质量、密度公式（p=/、"7=夕修、

等级六丝）在不同情境下的灵活运用，能准确分析题

P

目中的已知条件和所求问题，建立合适的物理模

型。

3.学会从实际问题中提取关键信息,将其转化为物

理量和物理关系，提高解决实际问题的能力。

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单元分课时规划和活动实施表

本章共分六个小节，建议11课时：

第一小节质量1课时

第二小节密度1课时

第三小节测量液体和固体的密度2课时

第四小节物质密度的特殊测法2课时

第五小节密度的应用1课时

第六小节质量、密度的综合应用2课时.

复习和总结2课时

--、OMMWtt

p*

第1小节质量

学习内容第1小节质量

课型课时理论研究型1课时

课时目标一、物理观念

1.初步认识质量的概念，理解质量是物体所含物质的多少，是描述物

体惯性大小的物理量。

2.知道质量是物体本身的一种属性，它不随物体的形状、状态、空间

位置的改变而改变。

二、科学思维

1.通过观察、实验和推理，培养学生逻辑思维和抽象思维能力，使学

生能够从具体现象中抽象出质量的概念。

2.引导学生理解质量单位（如千克、克等）的含义，并学会进行单位

换算，培养学生的量纲意识和精确思维。

三、科学探究

1.学会使用天平这一基本测量T具，掌握天平的正确使用方法和注意

事项，能够准确测量物体的质量。

2.通过实验探究，体验不同物体的质量差异，培养学生的实验设计和

操作能力，以及观察、记录和分析实验数据的能力。

四、科学态度与责任

1.培养学生严谨、求实的科学态度，尊重实验事实，不伪造数据，不

盲目接受他人结论。

2.引导学生关注生活中的物理现象，用物理知识解释生活中的实际问

题，培养学生的应用意识和创新精神。

3.培养学生的责任感和环保意识，认识到测量质量在日常生活和工业

生产中的重要性，以及准确测量对于保障产品质量和安全的重要性。

教学达成良好，学生深刻理解质量概念，熟练进行单位换算，掌握天

平使用方法，实验操作规范，表现出浓厚的兴趣和严谨的科学态度。

观察并思考（3分钟）：

这些物体有什么相同之处？（铁钉与铁锤、石子与石头、

纸与书分别是同一种物质）

那铁钉与铁锤、石子与石头、纸与书又有什么不同之处呢？

（物体所含物质不同，引出课题一一质量）

1.质量的概念（3分钟）

讲解：通过举例说明，如一个大苹果和一个小苹果，大苹果所含的苹

果物质多，小苹果所含的苹果物质少。进一步指出质量就是物体所含物质

的多少。

活动：让学生列举生活中其他能体现物体所含物质多少不同的例子，

如一杯水和一桶水，加深对质量概念的理解。

2.质量是物体的基本属性（5分钟）

实验演示1：将一块橡皮泥捏成不同的形状，用天平测量其质量，让

学习活动学生观察质量是否变化。

实验演示2：把一杯水从液态加热变成气态（通过加热装置，展示水

蒸气，但强调在密封环境下进行质量测量），用特殊方法测量前后质量，

观察质量有元改变。

实验演示3：将一个物体从教室一端拿到另一端，询问学生质量是否

改变。

总结：引导学生总结质量是物体的一种基本属性，不随物体的形状、

状态、位置的改变而改变。

3.质量的单位（5分钟）

讲解：介绍质量的国际单位是千克（kg）,并展示千克原器的图片或

相关资料。同时介绍常用单位吨（t）、克（g）、亳克（mg）,以及它们

之间的换算关系：It=1000kg,1kg=1000g,1g=lOOOmgo

联系生活：列举生活中常见物体质量的单位，如一个鸡蛋大为50g,

一头大象质量约为5t等，帮助学生建立对质量单位大小的概念。

4.托盘天平的结构和使用方法（5分钟）

展示与讲解：拿出托盘天平，向学生展示其各个部分的结构，包括横

梁、指针、分度盘、游码、平衡螺母、托盘等，并介绍每个部分的作用。

使用步骤演示：边演示边讲解托盘天平的使用步骤。

放：把天平放在水平台上。

调：游码移到标尺左端的零刻度线处，调节横梁两端的平衡螺母，使

指针指在分度盘的中线处，表示横梁平衡。

称：把被测物体放在左盘，用镇子向右盘里加减跌码，并调节游码在

标尺上的位置，直到横梁恢复平衡。

读：被测物体的质量等于盘中祛码总质量加上游码在标尺上所对的刻

度值。

5.学生实验（12分钟）

学生分纽：将学生分成若干小组，每组4-5人。

实验任务：每个小组使用托盘天平测量给定物体（如小木块、小铁块、

文具等）的质量。

教师巡视指导：在学生实验过程中，教师巡视各小组，及时纠正学生

在使用天平过程中出现的错误，如天平未调平、祛码用手直接拿取、读数

错误等问题，确保学生能正确使用天平测量物体质量。

6.课堂小结（5分钟）

引导回顾：与学生一起回顾本节课所学内容，包括质量的概念、质量

是物体的属性、质量的单位以及托盘天平的结构和使用方法。

重点强调：再次强调质量概念的理解要点和天平使用过程中的关键步

骤，如天平的调节和读数方法。

学生课堂表现积极，对质量概念理解透彻，能准确进行单位换算，天

及时性评价

平使用操作规范，整体学习效果良好。

1.书面作业：课本上相关的练习题，如让学生填写质量单位、计算物

体质量等。

作业设计

2.实践作业：让学生回家后用天平测量一些家里常见物体的质量，并

记录下来，K节课进行分享c

板书小结

记

第2小节密度

学习内容第2小节密度

课型课时理论研究型1课时

一、物理观念

1.理解密度的概念：通过课堂学习和实验，学生能够明确密度的定义，

即单位体积内物质的质量，认识到密度是物质的一种固有属性。

2.掌握密度的计算公式：学生能够熟练运用密度公式（P=m/v）进行相

关的计算，包括计算物质的密度、根据密度和质量计算体积等。

二、科学思维

1.培养实验设计和数据分析能力：通过实验探究物质的质量与体积的关

系，学生能够设计出合理的实验方案，采集数据，并进行有效的数据分析，

归纳出同种物质的质量与体积成正比的关系。

2.理解密度概念的科学思维方法：学生将学习如何通过同种物质的质量

与体积的比值不变性（物质的本质特征）来定义密度概念，从而培养科学思

维方法。

课时目标三、科学探究

1.进行实验探究：学生能够按照实验步骤，使用天平、量筒等实验器材，

测量不同物质的质量和体积，并通过计算得出它们的密度。

2.观察和分析实验现象：在实验过程中，学生能够仔细观察实验现象，

如物质的浮沉状态等，并分析这些现象与密度之间的关系。

四、科学态度与责任

1.培养实事求是的科学态度：在实验和计算过程中，学生能够保持严谨

的态度，尊重实验数据，不伪造或篡改实验结果。

2.增强对物理现象的好奇心和探究欲：通过学习密度这一物理概念，学

生能够更加关注日常生活中的物理现象，如轮船的浮沉、潜水艇的上下潜行

等，并尝试用所学知识进行解释。

3.培养社会责任感：了解密度在日常生活中的应用，如通过密度判断物

体的质量、质地等，使学生能够意识到物理知识在解决实际问题中的重要性，

从而增强社会责任感。

学生理解密度概念，掌握密度公式，能准确测量并计算物质密度，体现

达成评价

科学思维和探究能力。自评、和小组互评。

观察并思考

驱动性问题

111II体1积相1同的I铁I、1铜、铝1

物体的质量和体积之间有什么内在的联系呢？不同物质的这种联系是否

相同？

1.探究同种物质质量与体积的关系（8分钟）

实验设计指导：

介绍实验器材（如不同体积的同种物质的物体，如铝块，天平、量筒等）。

指导学生设计实验表格，包括物体的体积、质量等项目。

强调测量质量和体积的方法（天平测量质量，量筒测量规则或不规则物

体体积的方法）。

学生分组实验：学生分组进行实验，测量不同体积同种物质的质量，并

学习活动记录数据。教师巡视，指导学生正确操作实验仪器，确保实验数据的准确性。

数据分析与讨论：学生完成实验后，各小组汇报数据。引导学生分析数

据，发现同种物质质量与体积的比值是一个定值，不同物质质量与体积的比

值一般不同。

2.密度概念的建立（8分钟）

讲解：通过对实验数据的分析，引出密度的概念。密度就是某种物质组

成的物体的质量与它的体积之比，用公式表示为夕

强调要点：向学生强调密度是物质的一种特性，它反映了物质的一种本

质属性，同种物质的密度一般是相同的，不随质量和体积的变化而变化，不

同物质密度i般不同。例如，一杯水和i桶水，水这种物质不变，密度就相

同；而铁和铝是不同物质，密度不同。

类比理解：将密度与生活中的其他特性类比，如人的指纹，每个人的指

纹是独特的，就像每种物质的密度是独特的一样，帮助学生理解密度作为物

质特性的含义c

3.密度的单位（4分钟）

讲解：根据密度公式，介绍密度的单位。在国际单位制中，密度的单位

是千克每立方米（kg/m3）,常用单位还有克每立方厘米（g/cn?）,并讲解它

333

们之间的换算关系（lkg/m=10g/cm）o

举例说明:给出一些常见物质密度的数值及单位，如铜的密度是8.9g/cm3,

换算成国际单位为8.9X10;,kg/ni\让学生对密度单位有更直观的认识。

介绍密度表：展示物质密度表，引导学生观察表中不同物质密度的大小，

了解常见物质密度的大致范围，进一步体会密度是区分不同物质的一个重要

依据。

4.简单计算示例（5分钟）

类型一：已知质量和体积求密度（2分钟）

例题：一块金属块质量为54g,体积为20cn/，求它的密度。

解题步骤讲解：根据密度公式P=£,将质量m=54g,体积V=20cn?代

入公式，可得密度p='=3^=2.7g/c7〃3,再引导学生将单位换算成国际

V20cw

单位2.7X103kg/m：

类型二：己知密度和体积求质量（2分钟）

例题：已知杲种液体的密度是LOXIO'kg/nf,体积为5nl:求液体的质量。

解题步骤讲解:根据〃7=0P,WP=1.0X103kg/ni3,V=5n?代入可得

33

m-pV=l.OxlOkg/nrx5m=5x10*g0

类型三：已知密度和质量求体积（1分钟）

例题：一块质量为10kg的冰，己知冰的密度为0.9义10喉/一,求冰的体

积。

解题步骤讲解：根据-=将m=10kg,P=0.9X103kg/n?代入可得

展*一华「、0.01向

p0.9xl0'〃g/m'

5.课堂练习（8分钟）

给学生布置几道不同类型的密度计算练习题，让学生在课堂上独立完成。

练习题可包括已知不同物质的质量和体积求密度、已知密度和某一物理量求

另一物理量等类型，题目难度适中，具有一定的代表性。

学生完成练习后，让部分学生上台展示解题过程，教师进行点评和讲解，

针对学生在解题过程中出现的问题（如单位换算错误、公式应用错误等）及

时纠正和强调。

6.课堂小结（5分钟）

引导回顾：与学生一起回顾本节课的主要内容，包括探究同种物质质量

与体积关系的实验过程和结论、密度的概念、密度公式及其单位、密度是物

质的特性以及密度公式的三种应用类型。

重点强调：再次强调密度概念的理解要点，特别是密度与质量、体积无

关这一难点，以及在应用密度公式进行计算时要注意单位的统一。

及时性评价学生课堂表现积极，对密度概念理解透彻，实验操作规范，能准确测量

并计算不同物质的密度，展现出良好的科学思维和探究能力。

作业设计1.书面作业：课本上相关的练习题，包括一些计算密度、质量、体积的

题目，以及对密度概念理解的简答题。

2.拓展作业：让学生查阅资料，了解密度在生活中的其他应用实例，并

写一篇简短的报告，下节课进行分享。

物质的质量与体积的关系）

/定义

1（公式

板书小结-----yK--

1\常见物质的密度

\求物质的密度

\/、（求物体的质量

、（❸密度的应用

,求物体的体积

第3小节测量液体和固体的密度

学习内容第3小节测量液体和固体的密度

课型课时理论研究型2课时

一、物理观念

掌握测量物质密度的基本原理，理解密度是物质的一种固有属性，不随物

质的质量和体积的变化而变化。

学会利用密度公式间接测量物质的密度，加深对密度概念的理解。

课时目标

二、科学思维

通过实验设计和操作，培养学生的演绎推理能力和逻辑思维能力。

引导学生分析实验误差，培养批判性思维和解决问题的能力。

三、科学探究

学生能够熟练使用天平、量筒等测量工具，准确测量物质的质量和体积。

经历设计实验方案、进行实验、记录数据、分析实验结果的全过程，提升

科学探究能力。

四、科学态度与责任

培养严谨认真、实事求是的科学态度，要求学生规范操作实验步骤，准确

记录实验数据C

通过小组合作完成实验，培养学生的团队协作精神和沟通能力，以及主动

与他人合作的精神。

熟练掌握测量液体和固体密度的方法，能准确操作实验器材，有效分析数

达成评价

据，体现科学探究精神和团队合作能力。

复习提问：回顾密度的概念和公式提问学生如何知道一种物质的

驱动性问题密度呢？引导学生思考需要测量质量和体积。

展示实物：展示一些液体（如水、盐水）和固体（如小石块、铁块），提

出本节课的任务一一测量这些液体和固体的密度。

1.测量液体密度（10分钟）（第一课时）

（1）测量原理：讲解测量液体密度的原理是需要分别测量液体

的质量和体积。

（2）实验器材：介绍实验所需器材，包括天平、量筒、烧杯、被测液体

（以水为例）。

（3）实验步骤：

学习活动①测质量：

调节天平平衡。

用大半测量空烧杯的侦量，并记录。

将适量液体倒入烧杯中，用天平测量烧杯和液体的总质量，记录数据。

计算液体质量。

②测体积：将烧杯中的液体倒入量筒中，读取量筒中液体的体积（注意量

筒读数时视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平）。

③计算密度：根据，将测量得到的质量和体积代入公式计算液体密度。

（4）教师演示：教师在讲台上完整演示测量液体密度的实验过程，边演

示边强调操作要点和注意事项，如天平的使用规则、液体倾倒时不能有残留等。

2.学生分组实验（15分钟）

学生分组：将学生分成若干小组，每组4-5人。每个小组选择一种液

体和一种固体（可以是教师准备的不同液体，如盐水、酒精等）进行密度测量

实验。

实验操作：各小组学生根据所学的实验步骤，分工合作，进行实验。在实

验过程中，教师巡视各小组，指导学生工确使用仪器，及时发现并纠正学生操

作中的问题，如天平调平错误、量筒读数错误、液体残留导致质量测量不准确

等问题。

数据记录与处理：要求学生认真记录实验数据，并根据公式计算密度。鼓

励学生多测几次取平均值，以减小误差。

3.误差分析与讨论（10分钟）

小组讨论：各小组完成实验后，组织学生讨论在实验过程中可能出现的误

差以及对测量结果的影响。例如，测量液体密度时液体残留等情况。

全班交流：每个小组派代表发言，汇报本小组讨论的结果。教师对学生的

发言进行总结和补充，引导学生分析误差产生的原因，并提出减小误差的方法,

如测量液体质量时采用差量法尽量减少残留等。

4.测量固体密度（15分钟）（第二课时）

规则固体密度测量（以正方体铁块为例）：

测量原理：同样依据夕=£,对于规则固体，可以通过测量边长计算体积。

实验步骤：

用天平测量铁块的质量。

3

用刻度尺测量铁块的边长a,根据正方体体积公式计算铁块体积V=ao

代入密度公式计算铁块密度。

不规则固体密度测量（以小石块为例）：

测量原理：p=-,这里用排水法测量小石块体积。

V

实验步骤：

调节天平平衡，测量小石块质量m

在量筒中倒入适量的水，记下水的体积%。

用细线系住小石块，缓慢浸没到量筒水中，记下此时量筒中水面的示数

V2,则小石块体积V=V?一匕。

根据密度公式计算小石块密度。

教师演示：分别演示规则和不规则固体密度测量实验，重点演示排水法操

作细节，如小石块如何放入量筒才能保证水不溅出、如何准确读数等。

5.学生分组实验（15分钟）

学生分组：将学生分成若干小组，每组4-5人。每个小组选择一种液

体和一种固体（可以是教师准备的不同固体，如铜块、铁块和形状各异的石块、

木块等）进行密度测量实验。

实验操作：各小组学生根据所学的实验步骤，分工合作，进行实验。在实

验过程中，教师巡视各小组，指导学生正确使用仪器，及时发现并纠正学生操

作中的问题，如天平调平错误、量筒读数错误、液体残留导致质量测量不准确

等问题。

数据记录与处理：要求学生认真记录实验数据，并根据公式计算密度。鼓

励学生多测几次取平均值，以减小误差。

6.误差分析与讨论（5分钟）

小组讨论：各小组完成实验后，组织学生讨论在实验过程中可能出现的误

差以及对测量结果的影响。例如，测量固体体积时固体表面吸附气泡等情况。

全班交流：每个小组派代表发言，汇报本小组讨论的结果。教师对学生的

发言进行总结和补充，引导学生分析误差产生的原因，并提出减小误差的方法,

如测量固体体积前将固体表面擦拭干净等。

7.课堂小结（5分钟）

知识回顾：与学生一起回顾测量液体和固体密度的实验原理、方法、步骤

以及实验中需要注意的事项。

强调重点：再次强调密度公式在实验中的应用，以及在实验过程中对质量

和体积测量的准确性要求，对误差分析和减小误差方法的重要性。

学生在本节课中积极参与实验，熟练掌握了测量液体和固体密度的方法,

及时性评价实验操作规范且准确。通过团队合作，学生有效分析数据并得出结论，展现出

良好的科学探究精神和团队协作能力。

1.书面作业：完成课本上相关的练习题，包括根据实验数据计算密度、分

析实验误差等类型的题目。

作业设计

2.拓展作业：让学生思考如果要测量易吸水固体（如海绵）或易溶于水固

体（如白糖）的密度，应该如何改进实验方法，下节课进行讨论。

板书小结

第4小节物质密度的特殊测法

学习内容第4小节物质密度的特殊测法

课型课时理论型2课时

一、物理观念

1.理解密度的概念：学生能够深入理解密度的定义，即单位体积内物质

课时目标的质量，并明确密度是物质的一种固有属性。

2.掌握特殊测法：学生能够掌握并理解物质密度的特殊测法，如比重法、

水桶法等，并理解这些方法的原理和适用条件。

二、科学思维

1.逻辑思维：通过对比不同物质的密度和特殊测法的应用，学生能够培

养逻辑思维，理解密度与物质性质之间的关系。

2.问题解决能力：学生能够运用所学的密度知识和特殊测法，解决实际

生活中的问题，如鉴别物质、计算物体的质量与体积等。

三、科学探究

1.实验操作能力：通过本节课的实验操作，学生能够熟练使用天平、量

筒等测量工具，掌握测量固体和液体密度的方法。

2.科学探究方法：学生能够理解科学探究的基本方法，如观察、实验、

记录数据、分析现象等，并能够运用这些方法探究物质的密度特性。

3.创新能力：在掌握基本测法的基础上，学生能够尝试创新，探索更多

测量物质密度的方法。

四、科学态度与责任

1.严谨的科学态度：在实验过程中，学生能够保持严谨的科学态度，认

真记录数据、分析现象，并尊重实验结果。

2.协作精神：在小组实验中，学生能够积极与同学合作，共同完成任务,

培养团队协作精神。

3.环保意识：通过了解密度与物质的关系，学生能够认识到保护环境的

重要性，并能够在日常生活中践行环保理念。

4.社会责任感：学生能够理解密度知识在日常生活和工业生产中的应

用，并能够在未来的学习和工作中，运用所学知识为社会做出贡献。

学生掌握物质密度特殊测法，实验操作规范，能准确测量并分析结果，

达成评价

体现科学探究精神。

1.复习回顾：回顾常规测量液体和固体密度的方法（「二用天平测质

量、用量筒测体积），并提出问题：“如果遇到一些特殊的物质，常规方法

驱动性问题

可能无法准确测量它们的密度，那我们该怎么办呢？”

2.展示特殊物质：通过图片或实物展示一些特殊物质，如易挥发的酒精

（满杯法适用）、形状不规则且易吸水的海绵（排水法或替代法适用）、密

度小于水且易漂浮的石蜡（悬坠法适用）、易溶于水的白糖（饱和溶液法适

用）等，引出本节课要学习的物质密度特殊测法。

1.满杯法测液体的密度（6分钟）

（1）原理讲解：对于易挥发的液体，常规测量体积的方法可能因挥发导

致误差。满杯法是先将容器装满水，测量水的质量叫和体积V（「="）,

夕水

然后将水倒出，擦干容器，装满被测液体，测量液体质量叫，根据0二牛计

算液体密度。

（2）实验步骤：

①用天平测量空容器质量叫。

②将容器装满水，用天平测量容器和水的总质量叫，测出水的质量由水=

叫一叱，根据忆二"求出容器的容积V（这里可复习水的密度p=1.0X

P水

lO^kg/m；或1.Og/cm3）o

③将水倒掉，擦干容器，再装满被测液体，用天平测量容器和液体的总

学习活动

质量电，则液体质量四液=«11一叫。

④根据%=华■计算液体密度。

教师演示：在讲台上演示满杯法测液体密度的实验过程，边演示边强调

操作要点，如容器要装满、天平的使用规范、质量测量的准确性等。

2.排水法测物质的密度（6分钟）

（1）原理讲解：适用于形状不规则且不溶于水的固体。当固体放入装满

水的容器中时，溢出的水的体积等于固体的休积。通过测量溢出水的质量m_

溢｝，根据溢水求出固体体积，再用天平测量固体质量，最后根据计算固体密

度。

（2）实验步骤:

①用天平测量固体质量限

②将容器装满水，放在一个更大的空容器中。

③把固体轻轻放入装满水的容器中，使水溢出到外面的大容器中，用天

平测量溢出水和大容器的总质量8总，再测量大容器质量m容，则溢出水的质

里m滥=m总-m容。

④根据/=2笠求出固体体积v,进而计算固体密度。

P水

教师演示：演示排水法测固体密度的实验，重点演示如何保证水装满容

器、固体放入时不溅水以及准确测量溢出水的质量。

3.标记法测物质的密度（6分钟）

（1）原理讲解：对于一些形状不规则乂无法直接放入量筒或量杯测量体

积，可使用烧杯注入一定水，做好标记1;将物体缓慢浸没入烧杯的水中，再

次做好标记2。然后把物体取出，用量筒或量杯量度一定量水注入烧杯，使烧

杯中的水从标记1到标记2,量筒或量杯倒出的水即为物体的体积V；用天平

测出质量m,利用夕=£可知物体的密度。

（2）实验步骤：

①在烧杯中注入适量水，标记水面位置1。

②将物体浸没入水中，标记水面位置2。

③用量筒或量杯量取一定量水，使烧杯中水面从标记1到标记2,量筒倒

出水的体积即为物体的体积Vo

④用天平测量物体的质量，用夕二”求出物体的密度。

（3）简单演示：简要演示标记法的操作要点，如标记的准确性的操作注

意事项。

4.针压法测物质的密度（6分钟）

（1）原理讲解：针对密度小于水且不吸水的固体，它在水中漂浮，无法

直接用排水法测体积。用一根细针将物体压入水中，使其完全浸没，此时物

体排开水的体积等于物体体积。测量物体质量m,通过量筒测量物体浸没时排

开水的体积上根据0计算物体密度。

（2）实验步骤：

①用天平测量物体质量m

②在量筒中倒入适量的水，记录水的体积%。

③用细针将物体慢慢压入水中，直到物体完全浸没，记录此时最筒中水

的体积丫2,则物体体积V=V?一匕。

④根据密度公式计算物体密度。

教师演示：演示针压法实验，强调细针的使用方法（不能用力过大使物

体损坏或量筒破裂）和准确读数.

5.悬坠法测物质的密度（6分钟）

（1）原理讲解：对于密度小于水的固体，如石蜡。用密度较大的物体（如

铁块）将其坠入水中，测量石蜡和铁块的总体积与铁块单独的体积，两者之

差就是石蜡的体积V。同时测量石蜡质埴m,根据p=:计算石蜡密度。

（2）实验步骤：

①用天平测量石蜡质量m。

②用细线将石蜡和铁块相连，先将铁块浸没在量筒的水中，记录此时量

筒中水的体积V.o

③再将石蜡和铁块一起浸没在水中，记录此时量筒中水的体积\附则石

蜡的体积V=V?一匕。

④根据密度公式计算石蜡密度。

教师演示：再次强调悬坠法实验的要点，如细线长度合适、防止石蜡与

量筒壁接触、准确读数等。

6.饱和溶液法测量物质的密度（6分钟）

（1）原理讲解：对于易溶于水的固体，如白糖。利用其饱和溶液，因为

在饱和溶液中该物质不再溶解，可像在水中一样测量体积。测量固体质量m,

将固休放入饱和溶液中，用合适方法（如排水法原理，用饱和溶液替代水）

测量固体体积V,根据夕=合计算固体密度。

（2）实验步骤:

①用天平测量固体（以白糖为例）质量m。

②配制该固体的饱和溶液（可提前准备好展示给学生）。

③在量筒中倒入适量的饱和溶液，记录溶液的体积V,o

④将白糖放入饱和溶液中，记录此时溶液和白糖的总体积%,则白糖的

体积V=V2—

⑤根据密度公式计算白糖密度。

简单演示：演示配制饱和溶液的过程和用饱和溶液测量体积的操作。

7.替代法测物质的密度（6分钟）

（1）原理讲解：对于易吸水的固体，如海绵。用不吸水的细沙替代水来

测量体积。将海绵埋入细沙中，测量海绵和细沙的总体积，减去细沙单独的

体积，得到海绵体积V。测量海绵质量m,根据夕计算海绵密度。

（2）实验步骤：

①用天平测量海绵质量m。

②在量筒中装入适量的细沙，记录细沙的体积%。

③将海绵轻轻放入细沙中，使海绵完全被细沙掩埋，记录此时细沙和海

绵的总体积%则海绵的体积V=V2-K。

④根据密度公式计算海绵密度。

教师演示：演示替代法实验，强调细沙填充要均匀、海绵放入操作要轻

柔。

8.学生分组实验（20分钟）

（1）学生分组与任务分配：将学生分成若干小组，每组4-5人。每

个小组选择2-3种特殊测法进行实验，每种测法测量•种相应的特殊物质

密度（教师提前准备好实验材料，如酒精、海绵、石蜡、白糖等和实验仪器）。

（2）实验操作与指导：各小组学生根据所选的特殊测法和物质，设计详

细的实验方案，并在实验前向教师汇报，经教师审核通过后开始实验。在实

验过程中，教师巡视各小组，及时指导学生操作，解答学生在实验过程中遇

到的问题，如天平调平、量筒读数、特殊物质的处理（如防止酒精挥发、白

糖溶解等），同时注意观察学生的实验规范和安全情况。

（3）数据记录与处理：要求学生认真记录实验数据，并根据相应的密度

公式计算密度。鼓励学生多次测量取平均值，以减小误差。

9.误差分析与讨论（10分钟）

(1)小组讨论：各小组完成实验后，组织学生讨论在实验过程中可能出

现的误差以及对测量结果的影响。例如，在满杯法中液体残留或挥发可.能导

致质量测量误差；排水法中固体表面有气泡会使体积测量偏大；标记法中标

记不准确、截断物体时的损耗影响测量结果；针压法中针的体积对测量体积

的影响；悬坠法中细线体积和石蜡与铁块间空气未排尽导致体积误差；饱和

溶液法中饱和溶液浓度不准确或固体表面吸附溶液影响体积测量：替代法中

细沙填充不均匀等问题。

(2)全班交流：每个小组派代表发言，汇报本小组讨论的结果。教师对

学生的发言进行总结和补充，引导学生分析误差产生的原因，并提出减小误

差的方法，如在满杯法中尽量减少液体残留和挥发、排水法中用细毛刷清除

固体表面气泡、标记法中多次核对标记准确性、针压法中选择细针并估算其

体积对结果的影响、悬坠法中尽量排尽空气和选择细线、饱和溶液法中准确

配制饱和溶液和擦拭固体表面、替代法中摇晃量筒使细沙填充更均匀等。

10.课堂小结(5分钟)

(1)知识回顾：与学生一起回顾本节课所学的七种物质密度特殊测法，

包括每种方法的原理、适用物质、实验步骤、误差来源和减小误差的方法。

(2)重点强调：再次强调在进行特殊物质密度测量时，要根据物质的特

性准确选择合适的方法，同时要注意实验操作的规范性和准确性，以确保测

量结果的可靠性。鼓励学生在遇到新的特殊测量问题时，要善于运用所学原

理和方法，灵活创新地解决问题。

及时性评价学生积极参与实验，对物质密度的特殊测法表现出浓厚兴趣。他们规范

操作实验器材，准确测量数据，并能迅