人教版八年级物理上册《密度》教学设计

人教版八年级物理上册《6.2密度》教学设计

年级八年级学科物理课时数1课时教师

课题第2节密度

物理观念理解密度的概念，掌握密度的定义式及其物理意义，形成对物质属性的基本认识

通过密度公式的推导和应用，培养逻辑推理和数学运算能力，学会运用科学思维

科学思维

方法分析实际问题。

教学

通过测量物质密度的实验，掌握使用天平和量筒测量质量与体积的技能，提升

目标科学探究

科学探究能力和实验操作能力。

科学态度认识到密度知识在生活和生产中的广泛应用，体会科学服务于社会的价值，

与责任养成严谨求实的科学态度和勇于探索的科学精神。

本节内容是在学习了质量的基础上进一步深入探究物质的特性。密度是初中物理的重要

概念，它与生活联系紧密，是后续学习浮力、压强等知识的基础。教材通过实验探究，引导

学生认识不同物质质量与体积的比值不同，从而引出密度的概念。在实验过程中，注重培养

教材

学生的观察、分析和归纳能力。同时，教材还安排了相关的例题和习题，帮助学生巩固所学

分析

知识，提高运用密度知识解决实际问题的能力。此外，教材也介绍了密度在生活和生产中的

一些应用实例，如鉴别物质、选择材料等，让学生感受到物理知识的实用性和重要性，激发

学生学习物理的兴趣。

八年级的学生正处于•从形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们对直观、生动的实验充满

兴趣，但逻辑思维和抽象概括能力还有待提高。在学习本节内容之前，学生已经掌握了质量

的概念和测量方法，这为学习密度奠定了一定的基础。然而，密度是一个比较抽象的物理概

念，对于学生来说理解起来可能存在一定的困难。他们可能难以理解为什么要引入密度这个

学情物理量，以及密度与质量、体积之间的关系。而且在实验操作方面，虽然学生对使用天平和

分析量筒有了初步的认识，但在规范操作和数据处理上可能还存在不足。此外，学生在将物理知

识应用到实际生活中时，可能缺乏主动思考和分析问题的能力。因此，在教学过程中，教师

应充分利用实验和生活实例，引导学生通过自主探究和合作交流来理解密度的概念，培养学

生的科学思维和实践能力。同时，要关注学生在实验操作和知识应用过程中出现的问题，及

时给予指导和帮助，让学生逐步建立起科学的物理观念。

教学密度的概念、定义式及物理意义，密度公式的推导和应用，测量物质密度的实验过程及

重点操作技能。

理解密度是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与质量和体积无关；灵活运用

教学

密度公式解决实际问题，如鉴别物质、计算未知量等；实验过程中对误差的控制和分析，确

难点

保测量结果的准确性。

教学

天平、量筒、不同物质的样品（如铁块、铝块、木块等）、水、细线、滴管等。

器材

教学过程

教师活动学生活动

导入新课

教师通过播放歼-20战斗机飞行视频，提问：〃歼-20能实现高速飞行，关键在

于采用了‘轻质高强’的碳纤维材料，这里的‘轻质'指的是什么特性？学生积极发

言，回答老

接着教师展示3组样品：①体积相同的铁块与铝块（用纸套包裹）；②质量相师问题

同的铁块与铝块；③体积和质量均不同的铁块与铝块。追问：〃仅靠掂量，第①组学生发现仅

能区分吗？第②组呢？第③组又该如何判断哪块是铁、哪块是铝？、靠质量或体

程无法全面

最后教师引出本节的课题一一通过实验探究物质的这一特性，建立“密区分

度”概念，板书课题。

学习新课探究一、探究物质的质量和体积的关系

1.方案设计：明确探究逻辑

（1）问题聚焦

学生明白了

教师引导：〃要找到区分物质的‘共同标准’，需探究两个问题：①同种物质的用控制变量

质量与体积有什么关系？②不同物质的质量与体积比值有什么差异？〃法探究物质

的质量和体

（2）方法确定

积的关系

师生共同明确“控制变量法〃：探究问题①时控制物质种类不变，改变体积；探

究问题②时控制体积不变，改变物质种类。

（3）表格规范

展示统一数据记录表（如下），强调“多次测量〃（每种物质测3个体积）以避

免偶然误差°

实验数据记录表

质量与体积比值比值平均值

物质种类体积V/cm3质量m/g

m/V（g•cm'3）（g,cm3）

铁块110

铁块220

铁块330

铝块110

铝块220

铝块330

2.分组实验：规范操作采集数据

学生通过分

（1）分工协作

工协作，掌

每组4人明确职责：操作员（负责天平、量筒操作）、汜录员（准确填写数据）、握了利用天

监督员（核对操作规范）、计算员（实时计算比值）。平和量筒测

量物质密度

（2）操作指导：教师巡回指导关键步骤：的方法

①天平使用：〃调平一左物右码一镶子取硅码一读数〃，强调〃祛码生锈会导致

质量测量偏大〃。

②量筒读数：演示“视线与凹液面底部相平〃，对比俯视（读数偏大）、仰视（读

数偏小）的错误后果。

③排液法测体积：〃先测水体积V1-拴固样品浸没一测总体积丫2—体积V=V27rl

〃，提醒细线要细以减小误差。

（3）数据核查

教师随机抽查3组数据，确保无明显错误（如铁块比值偏离7.9g/cm3过多），

及时纠正操作问题。

3.数据分析：抽象密度概念

（1）比值汇总：各小组汇报二匕值平均值，教师板书：铁块约7.9、铝块约2.7、木

块约0.6。引导发现：〃同种物质比值不变，不同物质比值不同〃。学生知道了

密度的概

（2）图像分析：展示学生绘制的叱V图像，提问：〃同种物质的点为什么在同一条念，并且质

过原点的直线上？〃（学生：质量与体积成正比）。对比不同物质图像的倾斜程度，量和体积成

说明〃倾斜度越大，比值越大"。正比，密度

与体积和质

（3）概念生成：师生共同归纳：〃某种物质的质量与体积的比值叫做这种物质的密量无关。

度〃，强调“密度是物质的特性，与质量、体积无关〃。

【典例1】小明用蜡块和干松木块探究质量与体积的关系，测得的实验数据如下表。分

别画出蜡块和干松木块的质量m与体积V的关系图像。其中，蜡块的m-V图像是一

通过例题练

（选填或"B”），分析图像A可以得到的结论是习，进一步

理解不同的

衅块干松木块物质，体积

实验序号和质量的比

体积Vi/crrP质量m/g体积Vz/cm^质^：m2/g值的不同，

并学会了对

①2.42.27.24.6m-V图像的

分析

②6.45.88.05.0

③7.36.813.38.4

④8.07.216.510.4

【答案】A同种物质组成的不同物体，其质量与体积的比值相等

【详解】［1］运用控制变量法，取蜡块与干松木块的体积均为V=8.0cm3,对比表格中的

数据可知蜡块的m-V图像为图像A；

⑵根据图像A"J知：同种物质组成的不同物体，其m-V图像为正比例函数图像，其质

量与体积之比为定值，故分析图像A可以得到的结论是：同种物质组成的不同物体，

其质量与体积的比值相等。

姜习新课探究二、密度

I.公式推导与理解

（1）定义转化

学生知道了

从〃密度=质量/体积〃引出公式p=?，明确各符号的物理意义及单位：p（密密度的概

度）、m（质量，kg或g）、V（体积，013或（：013）。念，并能正

（2）误区辨析确理解密度

教师通过判断题，检验学生的掌握情况。

〃质量越大，密度越大〃（错误，需控制体积相同）；“体积越小，密度越大〃（错

误，需控制物质种类相同），结合实验数据解释原因。

2.单位换算与实例

（1）推导过程：分步演示换算逻辑：

学生掌握了

①拆分单位：lg/cm3=密度的单位

②单位替换：lg=10-3kg,lcm3=10-6m3换算方法，

尤其是对水

③计算结果：鲁=103kg/m3

密度的记忆

（2）强化记忆：强调〃水的密度是桥梁"----p水=lg/cm3=1x103kg/m3,例如

让学生快速换算：2.7g/cm3=2.7x103kg/m3,1.2x103kg/m3=1.2g/

cnA

【典例2】已知铝棒的直径d为0.1m,长I为2.5m,铝棒的质量是多少?通过例题练

习，掌握了

【答案】54kg

密度计算公

【详解】铝棒的体积V=SI=irr2l=3.14x（1x0.1m）2x2.5m«0.02m3

式的简单应

根据公式p=?，可得铝棒的质仄为m=pV=2.7x103kg/m3x0.02m3=54kg

用

学习新源―三一密度与温度的关系

1.特性验证

演示实验：①将铁块切为两半，测量其中一半的密度（仍为7.9g/cm3）；②

则量半杯水的密度（与整杯水相同）。结合公式推埋：穿=£，强化"密度与质

量、体积无关”。

2.特殊案例

播放水结冰体积膨胀的动画，讲解水的反常膨胀：4c时密度最大，结冰后密学生知道了

度变小（0.9X103kg/m3）,解释〃冬天水管冻裂〃”湖面结冰后湖底鱼存活〃的原理。

水的反常膨

3.密度表解读胀现象

展示密度表，引导学生发现：①不同物质密度一般不同：②固体、液体密度了解了不同

通常大于气体；③同种物质状态不同密度不同（如水与冰）。物质的密度

【典例3】（多选）图甲为水的密度随温度变化的图像，图乙为北方冬天湖水温度分布

示意图。根据图像以及水的其他性质，下列分析正确的是（）通过例题练

习，进一步

理解水的反

常膨胀现象

甲乙

A.湖水温度只要达到OC就会凝固

B.同体积的水在4℃时质量最大

C.湖水在A、B、C、D、E各处的温度相同

D.在0~4℃范围内，水不遵从热张冷缩的规律

【答案】BD

【详解】A.水的凝固点是OC,但湖水温度达到0℃时,若不能继续放热，湖水不会

凝固，故A错误；

B.由图甲可知，水在4℃时密度最大，由m=pV可知，相同体积的水在4℃时质量

最大，故B正确；

C.由图乙可知，湖水在A、B、C、D、E各处深度不同，各处的温度不同，乙图中从

上到下上水的温度升高，故C错误；

D.根据热胀冷缩原理，一般物质温度升高体积膨胀、密度减小，从图甲能看到，在。〜4町

范围内，水的密度随温度升高而增大，水的体积冷胀热缩：在O~4c范围内，水不遵从

热胀冷缩的规律，故D正确。

故选BDo

1.下列有关密度的说法错误的是（）

A.同种物质密度可以不同，如将一杯水冻成冰，密度改变

B.铜的密度比铝的密度大，表示铜的质量大于钻的质量

C.一块砖切成体积相等的两块后，砖的密度不变

D.一钢瓶中充满氧气，当用掉一半后，钢瓶中氧气的体积不变，密度变小

【答案】B

【详解】A.同种物质密度可以不同，水的密度为Ig/cn?,冰的密、度为0.9g/cm3,故将•杯

水冻成冰，密度改变，故A正确，不符合题意；

B.铜的密度比铝的密发大，表示相同体积的铜的质量大于铝的质量，故B错误，符合题意;

课C.密度是物质的一种基本属性，与质量的大小或体积的多少无关，一块砖切成体积相等的

堂两块后，砖的密度不变，故C正确，不符合题意；

练D.一钢瓶中充满氧气，当用掉一半后，质量减半，剩余氧气又会充满整个钢瓶，所以氧气

习体积不变，根据p=£可知，密度变小，故D正确，不符合题意。

故选Bo

2.由甲乙两种物质组成的不同物体，其质量与体积的关系如图所示，分析图像可知，两种物

【答案】D

【详解】由图可知，物质甲的体积为Icn?时，质量为2g,则物质甲的密度.甲=£=就=

2g/cm3

物质乙的体积为3cm'E寸，质最为2g,则物质乙的密度0乙=萨1==|g/cm3

则两种物质的密度之比型=哨=I

P乙-g/cm31

故选D。

3.如图所示，在探究物质质量和体积关系时，小益同学测出实验桌上甲、乙、丙三个物体的

质量和体枳，根据数值在图上描出甲、乙、丙三个点，则下列判断正确的是（）

A.甲密度为4g/cm3B.乙的密度等于甲的密度

C.丙比甲的密度小D.甲、乙一定是由同种物质组成的

【答案】B

【详解】A.由图像可知，甲的体积为8cm3时，质量为2g,则甲的密度。甲=答=

冉=0.25g/cm3

8cm3

故A错误：

B.由图像可知，乙的质量和体积图线与甲的图线重令，说明乙的质量与体积的比值和甲相

同，说明乙的密度等于甲的密度，故B正确；

c.如卜.图，当甲和丙体积相同时，丙的质量大于甲的质量，根据夕=/可知，丙比甲的密度

大，故c错误；

D.密度相同的物质不一定是同一种物质，如酒精和煤油；乙的密度等于甲的密度，但甲、

乙不--定是由同种物质组成的，故D错误。

故选B。

4.如图甲，边长为10cm的立方体的密度为1.8g/cm3,则该立方体的质量为g：

把该立方体雕刻成图乙的形状后，其质量相对于原来的立方体、密度o

（后两空选填“变大”“不变”或“变小”）

甲乙

【答案】1800变小不变

八,3

【详解】11|由0=/得边长为10cm的立方体的质量为：m=pV=1.8g/cm3xflOcm?=

1800g

［2］［3］把该立方体雕刻成如图乙的形状后，质量相对于原来的立方体减小；密度与质量和体积

大小无关，故密度不变。

5.1.5dn?的冰块完全熔化成水，其质量是g,体现是dm?。（,冰_09x103kg/m3,

p水=1.0x103kg/m3）

【答案】13501.35

【详解】［1］由密度公式p=p冰块的质量为m冰=P冰P冰=0.9x103kg/m3x1.5x

10-3m3=1.35kg=1350g

冰熔化成水后，质量不变，故水的质量为1350g。

⑵由密度公式p=*水的体积为七.二上噌L1.35x10-3m3=1.35dm3

rVrp水IxlO'kg/mS

6.在探究质量与体积的关系时，小明找来大小不同的塑料块和某种液体做实验。

50

40

30

20

10

1020304050P7cm3

甲乙

（1）图甲是小明在水平桌面上使用托盘天平的情景，他的错误是;

（2）改正错误后，小明正确操作，根据实验数据分别画出了塑料块和液体质量随体枳变化的

图像，如图乙所不；

①分析图像可知：同种物质的不同物体，其质量与体积的比值_____（选填'、相时'或“不同''），

物理学中将与的比值定义为密度；

②塑料和液体相比，塑料的密度（选填”更大皿相同”或“更小”）；

（3）设计实验表格。

【答案】测量过程中调节平衡螺母相同质量体积更大

【详解】（1）［1］天平的平衡螺母只能在测量物体之前用来调节横梁平衡，如图，小明操作的

错误是在测量物体质量过程中调节平衡螺母。

（2）⑵网［4］由图乙可知，同种物质的不同物体，其质量与体积的比值的图像是一条过原点

的直线，所以两者成正比，比值是相同的。物理学中，把质量与体积的比值定义为密度，表

示单位体积的物质的质量大小。

⑸由图乙可知，塑料和液体相比，体积相同时，塑料的质量更大，根据p=£可知塑料的密

度更大。

7.一个空玻璃瓶质量为80g,装满水后瓶和水的总质量为580g,若用该空瓶来装水银，则最

33

多能装多少质量的水银？（水的密度p41.0xl（）3kg/m3,水银密度0x.^13.6xlOkg/m）

【答案】6.8kg

【详解】由题意知，水的质量为7九水=m总一m瓶=580g—80g=500g

水的密度为pQLOxKAg/nTJl.Og/cnH瓶了•装满水.瓶的容积与水的体积相等，则瓶子的

—3—-43

-密tr和l/s火zv1V/tn;—1K/A,—水一—5。,08—_DcUnUACirIml—□c：Ay1UnImII

股小p水1.0g/cm3Q

所以装满水银时，水银的质晟为m水银=P水锹％=13.6x103kg/m3X5x10-4m3=6.8kg

8.某型号燃油汽车原来使用的是质量为948kg的钢质外壳，升级改用镁合金材料后，质量

为216kg。（"灯=7.9xiakg/m3）请计算：

（1）汽车外壳所用钢质材料的体积是多少？

（2）镁合金材料的密度是多少？

【答案】（1）

0.12m3

（2）

1.8x103kg/m3

【详解】（1）由密度公式p=