4.1密度
《密度》教学设计
【教学重点】
1．通过实验探究，学会用比值的方法定义密度的概念。
2．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”定义密度概念，理解密度是物质的一种属性。
【教学方法】
根据本节教学内容的特点，主要采用启发和观察实验的教学方法。并配合讲授、讨论、展示等多种教学方法的综合优化，突破重点、难点。使学生成为学习的主体，同时学生的动手能力，分析能力也在实验的过程中不断提高。
【课时安排】
2课时。（第1课时学习“物质的质量与体积的关系”和“密度”，第2课时学习“密度的应用”）
【三维目标】
知识与技能：
1．理解密度的物理意义。
2．会查密度表，知道水的密度。
3．用密度知识解决简单的实际问题。
过程与方法：
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。
情感态度与价值观：
1．通过探究活动，使学生对物质属性的认识有新的拓展；
2．培养学生的合作精神，以及在交流与讨论中所持的正确态度。
3．在概念建立过程中，渗透由特殊到一般，由现象到本质的唯物辩证法思想。
【课前准备】
教师：多媒体课件、铜丝、铁丝、铝丝、一杯水、一杯酒精、颜色相同的铁块和塑料块。
学生：托盘天平和砝码、相同体积的铜块、铁块和铝块、不同体积的铜块、铁块、铝块和肥皂块、大注射器等。
【教学设计】
（第1课时）
[导入新课]
复习铺垫：用多媒体展示下列问题，学生回答。
1．1cm3= dm3= m3
2．1．5㎏= g
3．在使用天平时应注意什么问题？
（说明：本节课要利用天平来测量物体的质量，学习密度的单位要用到体积和质量的单位，所以复习这部分的内容为新课的展开做好铺垫。）
情境导入：
教师展示：随机出示铜丝、铁丝、铝丝、一杯水、一杯酒精。（出示后放在讲桌上）
问：这里有铜丝、铁丝、铝丝、一杯水和一杯酒精，你能把它们分辨出来吗？说明你是怎么分辨的？
在学生回答后，教师指出：要分辨物质，就要知道并且利用物质所具有的一些特性。如颜色、气味、软硬等，就是物质的不同特性。依据这几种特性，利用我们的眼、鼻、手等感觉器官，就能将上面五种物质分辨出来。
2．教师再出示颜色相同的铁块和塑料块。问：你有哪些方法区别它们？
引导：颜色、气味、味道、硬度等都不好区分，能不能利用一种更好的判定方法来区分这两种物质呢？同学们想不想自己找出一种方法，来区分这些物质呢？（生齐答：想。）从而引入新课
[推进新课]
一、活动与探究1：探究相同体积的不同物质的质量之间的关系。
教师让几个学生到前面来，感受一下颜色相同的铁块和塑料块的质量大小，根据质量来判断哪一个是铁块，哪一个是塑料块。从而得出相同体积的不同物质的质量不同也是物质的一种特性，可以用来鉴别物质。
（说明：也可以拿出一个已调节好的托盘天平，分别把两金属块放在两盘中，让学生说出哪个是铁块。）
说明：让学生感受体积相同的不同物质的质量是不同的，以便引导学生探索质量和体积之间的关系，从现象中寻找规律，得出结论。
师：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。
将实验数据填入表格1：
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物质
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质量/g
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体积/cm3
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质量/体积 /g*cm-3
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铜块
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10
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铁块
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10
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铝块
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10
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学生实验过程中教师巡视，发现问题是及时启发与指导。
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，并分析质量与对应体积比值的特征。
结论：相同体积的不同物质质量不同，不同物质的质量与体积的比值不同。
说明：让学生通过自己的亲自动手，获得知识，印象会更深，理解会更透，同时检查一下学生对托盘天平的使用技能的形成情况。
二、活动与探究2：探究同种物质质量与体积的关系。
在学生总结相同体积不同物质质量之间关系的基础上引出新的问题。
⑴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？
⑵猜想与假设：学生根据生活经验，思考：如果是体积相同的同种物质，其质量是否相等？不同体积的同种物质，其质量又怎么变化呢？
对学生提出的假设，要鼓励学生设计实验来进行探究验证。
生甲：体积相同的同种物质，其质量是相等。
生乙：物体的体积越大，质量越大。
生丙：……
⑶制定计划与设计实验
从以上的猜想出发，取铜、铁、铝、肥皂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，用刻度尺测出它们的边长后计算出它们的体积，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，应该和学生一起讨论实验过程中应该考虑的问题，如分工要明确，严格测量仪器的使用规则，读数时要认真、细心，如何记录实验数据等。
实验方案1：学生通过小组实验测量不同体积（圆柱体）铁块的质量，记录数据（记入表格2中）、绘制表格，做出图象，分析质量与对应体积比值的特征。
不同体积的铁块
表格2 （探究同种物质质量与体积的关系）
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物质
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质量/g
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体积/cm3
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质量/体积 /g*cm-3
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铁块1
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10
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铁块2
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20
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铁块3
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30
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实验方案2：同样测出体积成倍数关系的同种液体的质量。（也可以不是整数倍），填入表格3中。
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物质
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质量/g
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体积/cm3
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质量/体积 /g*cm-3
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液体1
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液体2
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液体3
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说明：取液体时，由于学生还没学过用量筒，且量筒的使用也不是本节所要求的，所以建议可用大注射器来取不同体积的液体。此外，也可以用铜块、铝块、肥皂或其它物质来做实验。
⑷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进行实验，分工合作共同收集证据。以小组为单位，不同小组选取不同的物质进行测量，一是可以节省时间；二是可以获得多种物质的多组数据；三是可以加强全班同学的交流，培养他们的团结合作精神。
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。在此过程中要对学生的分析给予评价，对表现好的小组要给予表扬。引导学生分析时，要突出样品的体积增加了多少倍，它的质量也增加了相同的倍数。学生讨论、比较各组的测量结果后可得出如下结论。
结论：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。不同物质的质量与体积的比值不同。
三、密度概念的建立
师：同学们根据在上面的探究中得到的数据分析，不同物质的质量和体积的比值相同吗？
师：多媒体展示问题引导：
⑴同种类的物质，它的体积（ ），它的质量（ ），且质量跟体积的比值是（ ）。
⑵不同种类的物质，质量跟体积的比值（ ）。
生：归纳推理：
（1）同种类的物质，它的体积增大几倍，它的质量也增大几倍，且质量跟体积的比值是个定值。
（2）不同种类的物质，质量跟体积的比值是不同的。
在以上实验探究和分析的基础上，教师进一步指出：
质量和体积的比值表示单位体积的质量。同种物质的单位体积的质量是相同的；不同物质的单位体积的质量一般是不同的。可见，单位体积的质量反映了物质的一种特性。物理学中，把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。
四、密度的公式、单位、密度表
师：根据密度的定义可以得到密度的公式应该是什么呢？
生：密度等于质量除以体积。
说明：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（m3），密度的单位就是千克每立方米（kg／m3）。如果质量单位用克（g），体积单位是立方厘米（cm3），则密度的单位就是“克每立方厘米”（g／cm3）。
1 g／cm3＝1×103 kg／m3。
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