2017-2018學年八年級物理上冊第六章第2節(jié)密度導學案新版新人教版.docx

第2節(jié) 密度課題密度課型新授課教學目標知識與技能1.理解密度的物理意義、單位和公式.2.會查密度表，知道水的密度，記住一些常用物質的密度.3.能用密度知識解決簡單的實際問題.4.掌握密度公式=mV，能利用它來正確計算物體的密度，并通過查密度表確認物質.5.能利用密度公式的變形式m=V和V=m，間接求出不能直接測量的物體的質量或不能直接測量的體積.過程與方法1.通過實驗探究活動，找出同種物質質量與體積成正比的關系.2.體會利用同種物質的質量與體積的比值不變來定義密度概念的科學思維方法.3.通過典型的例題或練習，掌握密度公式的應用，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的意識.情感、態(tài)度與價值觀1.通過探究活動，使學生對物質屬性的認識有新的拓展.2.引導學生領會在物理概念的建立過程中，滲透由特殊到一般，由現(xiàn)象到本質的唯物辯證法思想.3.在生活中有應用密度知識的意識，通過了解密度知識在生活、生產中的應用，感受物理知識在解決實際問題中的價值.教學重點1.通過實驗探究，學會用比值的方法定義密度的概念.2.理解密度的概念、公式.3.聯(lián)系實際運用密度公式進行有關計算，并用來鑒別物質.教具準備教師：多媒體課件、銅絲、鐵絲、鋁絲、一杯水、一杯酒精、顏色相同的鐵塊和塑料塊. 學生：托盤天平和砝碼、相同體積的銅塊、鐵塊和鋁塊、不同體積的銅塊、鐵塊、鋁塊和肥皂塊、大注射器等.教學難點1.探究同種物質質量與體積成正比的關系，理解密度是物質的一種屬性.2.會計算不能直接測量的物體的質量或不能直接測量的體積.教學課時1課時課前預習1.同種物質的質量與體積成 正比 ，不同物質的質量和體積的比值 一般不同 . 2. 某種物質質量與體積的比值 叫這種物質的密度，它的定義公式為= m/V .3.密度的單位是由 質量 單位和 體積 單位復合而成的，有千克/米3，克/厘米3，它們的換算關系為1g/cm3=1103kg/m3.4.密度是物質本身的一種 屬性 ，它不隨該物質的質量和體積而改變.備課筆記課前預習5.公式=m/V的應用表現(xiàn)在：(1)鑒別物質：求出密度，對照 密度表 ，查出物質的種類.(2)求質量：對于不方便稱量的物體，根據(jù)物質的密度和測得的 體積 求出物體的質量.(3)求體積：對于不方便測體積的物體，根據(jù) 質量 和 密度 可求出其體積.鞏固復習教師引導學生復習上一節(jié)內容，并講解布置的作業(yè)（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學生對知識的鞏固.新課導入教師向學生展示銅絲、鐵絲、鋁絲、一杯水、一杯酒精（出示后放在講桌上），并提問：這里有銅絲、鐵絲、鋁絲、一杯水和一杯酒精，你能把它們分辨出來嗎？請你說說你是怎么分辨的.學生交流討論后，積極發(fā)言：要分辨物質，就要知道物質所具有的一些特性，如顏色、氣味、軟硬等，就是物質的不同特性.依據(jù)這幾種特性，利用我們的眼、鼻、手等感覺器官，就能將上面五種物質分辨出來.教師再出示顏色相同的鐵塊和塑料塊，引導學生思考如何區(qū)別它們.學生思考：從顏色、氣味、味道、硬度等都不好區(qū)分，能不能利用一種更好的判定方法來區(qū)分這兩種物質呢？教師趁機引入新課：好，我們今天就介紹一種新的區(qū)分物質的方法密度.進行新課 探究物體的質量與體積的關系1.探究相同體積的不同物質質量與體積的關系我這里有顏色、體積相同的鐵塊和塑料塊，如果能比較它們的質量大小，是不是可以判斷出哪一個是鐵塊，哪一個是塑料塊？生思考、交流:用手掂量一下就可以區(qū)分開；用天平稱量（也可以拿出一個已調節(jié)好的托盤天平，分別把兩物塊放在兩盤中，下沉的那端是鐵塊.）回答正確.下面就請幾位同學上臺來幫忙鑒定下.(教師出示一臺天平,指導學生演示操作.）由此可見，相同體積的不同物質其質量不同也是物質的一種特性，我們可以用來鑒別物質.下面請同學們利用桌上的器材（其中銅塊、鐵塊、鋁塊的體積都是10cm3），研究一下相同體積的不同物質其質量是否相同.學生實驗結束后，教師選取幾個小組，并讓其成員根據(jù)所測數(shù)據(jù)得出結論.板書： 結論1：相同體積的不同物質質量一般不同，不同物質的質量與體積的比值一般不同.2.探究同種物質質量與體積的關系.教師用多媒體播放課件“探究同種物質質量與體積的關系”，并講解.探究同種物質質量與體積的關系（多媒體課件）（1）提出問題：同種物質的質量和體積之間會有什么樣的關系呢？（2）猜想與假設： 學生甲：體積相同的同種物質，其質量是相等.學生乙：物體的體積越大，質量越大. 備課筆記進行新課（針對學生提出的假設，教師要鼓勵學生設計實驗來進行探究驗證.）（3）制定計劃與設計實驗：從以上的猜想出發(fā)，取銅、鐵、鋁、肥皂等幾組物體中的一組作為研究對象，每組物體的體積不同.用天平測出它們的質量，用刻度尺測出它們的邊長后計算出它們的體積，列出表來，然后以體積V為橫坐標，以質量m為縱坐標，在方格紙上描點，再把這些點連起來，做出圖象，并分別計算每個物體質量與體積的比值.（在實驗前，要弄清實驗過程中應該考慮的問題，如分工要明確，要嚴格按照測量儀器的使用規(guī)則操作，讀數(shù)時要認真、細心，以及如何記錄實驗數(shù)據(jù)等.）實驗方案：學生通過小組實驗測量不同體積（圓柱體）鐵塊的質量，記錄數(shù)據(jù)，作出圖象，分析質量與對應體積比值的特征.（4）進行實驗與收集證據(jù)：全班同學分成若干小組，選取不同的研究對象進行實驗，分工合作共同收集證據(jù).（以小組為單位，不同小組選取不同的物質進行測量.）學生實驗結束后，教師選取幾個小組的數(shù)據(jù)投影展示，并讓其小組成員根據(jù)所測數(shù)據(jù)得出結論，并分析質量與對應體積比值的特征.板書：結論2：同種物質的質量與它的體積成正比，質量與體積的比值相同.【例1】（多媒體展示）小華和他的同伴為了研究物質的某種屬性，他們找來大小不同的蠟塊和大小不同的干松木做實驗，實驗得到如下數(shù)據(jù)：（1）請你用圖象把這兩種物質的質量隨體積變化的情況表示出來（如圖甲所示），并對照圖象分析. 甲 乙（2）由蠟塊（或干松木）的圖象可以看出： .（3）由蠟塊和干松木的圖象可以看出： .解析:（1）利用描點法作圖，即取一個體積對應一個質量表示一個點，然后連接兩點即為該物質的圖象；（2）由圖象可看出是一條直線，說明同種物質的質量與體積成正比；（3）不同物質，直線的傾斜程度不同，即表明質量與體積的比值不等；答案：（1）如圖乙所示（2）同種物質質量與體積成正比（3）不同物質，質量與體積的比值不等特別提醒：探究時，各物塊最好是立方體，這樣便于測量體積，各物體的體積之間最好是整倍數(shù)關系，以便使其質量和體積之間的正比關系更直觀.進行新課 密度的概念和密度的單位1.密度的概念和密度的單位在以上實驗探究和分析的基礎上，教師進一步指出：質量和體積的比值表示單位體積的質量.同種物質的單位體積的質量是相同的；不同物質的單位體積的質量一板書：1.密度的概念：某種物質組成的物體的質量與它的體積之比，用符號表示.2.密度的定義式：密度=質量體積（=m/V）.公式中各個符號的意義及單位：密度千克每立方米（kg/m3），m質量千克（kg）,V體積立方米（m3）請大家閱讀教材P114“小資料”，看看有什么規(guī)律.生1：一般來說，不同物質的密度不同.生2：通常，固體的密度大，液體的密度次大，氣體的最小.生3：在液體中，水銀的密度最大.2.密度是物質的一種屬性物質的密度由物質的種類（本身特性）決定.同一種類物質m 和V 的比值不變，即值相同，不同種類物質的值一般不同.密度是物質的一種屬性，它與物體的質量多少、體積的多少無關.不能簡單地說，物質的密度跟物體的質量m成正比，跟體積V成反比.同學們對物理知識的學習，尤其是一些物理公式，一定不要死記硬背，要學會運用數(shù)學方法研究物理問題.從教材密度表中可以看出，通常情況下，水的密度為1103 kgm3，表示的物理意義是什么？生：它表示1m3的水質量為1103 kg.板書：1.密度是物質的一種屬性，它與物體質量、體積、形狀無關.2.水的密度為1103kg/m3，表示1m3的水質量為1103kg.【例2】（多媒體展示）下列說法正確的是（ ）A.一塊磚切成體積相等的兩塊后，磚的密度變?yōu)樵瓉淼囊话隑.鐵的密度比鋁的密度大，表示鐵的質量大于鋁的質量C.銅的密度是8.9103kg/m3,表示1m3銅的質量為8.9103kgD.密度不同的兩個物體，其質量一定不同解析：A選項中，當磚塊被一分為二后，密度不變.B選項中，密度大的，質量不一定大，比如金戒指密度大，但不如一桶水的質量大.D選項中，1kg棉花和1kg鐵，密度不同，但質量相同.答案：C教師引導學生思考：為什么課本中物體的密度，要附上常溫常壓狀態(tài)下？（學生思考并討論）.教師總結：我們在前面“物態(tài)變化”章節(jié)的學習中，知道了大多數(shù)物體具有熱脹冷縮的性質，即當溫度（物質狀態(tài)）變化了，體積要發(fā)生變化，而物體的質量是不變的，因此質量與體積的比值就變了，即密度變化了.當氣壓變化了，體積也會發(fā)生變化，尤其是氣體變化更明顯.所以在說物體的密度時，要附上一定的溫度和壓強.（若無具體說明，一般默認是常溫常壓下.） 備課筆記知識拓展：易錯提示：很多同學認為質量單位kg比g大，體積單位m3比cm3大，則由質量和體積單位復合而成的密度單位kg/cm3一定比g/cm3大，這是完全錯誤的.我們來進行單位換算：1g/cm3=1g1cm3=110-3kg110-6m3=103kg/m3,所以g/cm3比kg/m3單位大.特別提醒：密度是物質一種特性，對于確定的某種物質，它的密度不隨質量、體積、形狀、運動狀態(tài)的改變而改變，但受溫度、物態(tài)的影響.進行新課 密度的計算對于密度公式=m/V，要從以下幾個方面理解：（用多媒體展示）對密度公式=mV的理解（多媒體課件）（1）同種物質，在一定狀態(tài)下密度是定值，因此不能認為物質的密度與質量成正比，與體積成反比.（2）同種物質的物體，在一定狀態(tài)下體積大的質量也大，物體的質量跟它的體積成正比，即當一定時,m1/m2=V1/V2.（3）不同物質的物體，在體積相同的情況下，密度大的質量也大，物體的質量跟它的密度成正比，即當V一定時，m1/m2=1/2.（4）不同物質的物體，在質量相同的情況下，密度大的體積反而小，物體的體積跟它的密度成反比，即當m一定時，V1/V2=2/1.我們可以根據(jù)公式=m/V測出物體的質量和體積，計算出物體的密度，然后與密度表中各種物質的密度進行比較，就可以知道物體可能是用什么物質做的.板書：利用密度公式可以求物質的密度，并根據(jù)密度表鑒別物質.【例3】（多媒體展示）小明利用天平和量杯測量某種液體的密度，得到的數(shù)據(jù)如下表，根據(jù)數(shù)據(jù)繪出的圖象如圖所示，則量杯的質量與液體的密度是（ ）A.20g,1.0103kg/m3B.60g,0.8103kg/m3C.60g,1.0103kg/m3D.20g,0.8103kg/m3解析：從表格中的數(shù)據(jù)可以看出，量杯中每增加20g的液體，液體的體積都是增大20cm3，根據(jù)密度的計算式可得此液體的密度為=20g/（20cm3）=1g/cm3=1.0103kg/m3，所以當液體的體積為20cm3時，液體的質量為20g.通過差量法可得量杯的質量為m=40g-20g=20g.故正確答案為A.答案：A 密度公式的綜合應用1.利用密度公式間接求質量或體積密度跟我們的生活密切相關，我們知道了密度的計算公式=mV,那大家思考下：在這個公式中有三個物理量、m、V，從數(shù)學的角度考慮，任意知道兩個物理量，就可以計算出第三個物理量.那利用這個公式除了求密度之外還可以有什么用處呢？學生討論后得出結論：還可以用來計算不便于直接測量的物體質量或體積.板書：密度公式的應用：利用公式m=V，求質量m；利用公式V=m/,求體積V.大家回答正確.下面我們就來看幾個例題.【例4】教師用多媒體展示教材P115例題，引導學生認真思考并積極發(fā)言，教師講解、總結、評價.備課筆記規(guī)律總結：利用公式m/V進行計算時應注意事項：、m、V關系的同一性：、m、V是針對同一個物體的三個物理量.、m、V單位的統(tǒng)一性：m用kg做單位，V用m3做單位，的單位是kg/m3;m用g做單位，V用cm3做單位時，的單位時g/cm3.的不變性：在溫度、狀態(tài)等不變時，的大小固定不變，是物質的一種特性，它不隨質量和體積的改變而改變.進行新課點評：這道題告訴我們，當一個物體的質量不便于直接測量時，可以借助測量體積V，根據(jù)密度表查出該物質的密度，運用密度公式=m/V變形為m=V來計算.【例5】（多媒體展示）一個質量為0.25kg的玻璃瓶，盛滿水時稱得質量是1.5kg，則這個玻璃瓶的容積是m3.它最多能裝kg的酒精（酒精的密度=0.8103kg/m3）.解析：水的質量m=m總-m瓶=1.5kg-0.25kg=1.25kg,根據(jù)=mV,可求出水的體積V=m=1.25kg/1103kg/m3=1.2510-3m3,水的體積即為瓶的容積，則m酒=酒V=0.8103kg/m31.2510-3m3=1kg.答案：1.2510-3 12.利用密度公式巧測厚度或長度下面我們接著學習利用密度公式巧測物體厚度或長度的方法：（1）對于密度和厚度相同的甲、乙兩個物體來說，它們的面積比等于質量比.推導過程為：S甲S乙=V甲/h甲V乙/h乙=m甲/(甲h甲)m乙/(乙h乙)，由于甲、乙兩物體密度和厚度相同，則甲h甲=乙h乙，則S甲S乙=m甲m乙，這一點常常被用來巧測面積.（2）對于密度和橫截面積相同的甲、乙兩段金屬絲來說，它們的長度比等于質量比.推導過程為：l甲l乙=V甲/S甲V/乙S乙=m甲/(甲S甲)m乙/(乙S乙)，由于甲、乙兩物體密度和橫截面積相同，則甲S甲=乙S乙，則l甲l乙=m甲m乙，這一點常常被用來巧測長度.【例6】（多媒體展示）有一捆質量為8.9kg，橫截面積為210-5m2粗細均勻的金屬絲.小紅想知道這捆金屬絲的長度，她選了一條同規(guī)格、同材料的短金屬絲來間接測量這捆金屬絲的長度，經測量得知短金屬絲的長為1m，質量為0.178kg.求：（1）這捆金屬絲的總長L；（2）此金屬絲的密度.解析：（1）根據(jù)題意可采用比例法求金屬絲的總長.因為同種物質密度一定，質量與體積成正比；又因為這捆金屬絲與選取的金屬絲規(guī)格相同，即橫截面積相同，所以它們的質量與它們的長度成正比；（2）根據(jù)第（1）問中求出的總長和橫截面積可以算出這捆金屬絲的體積，然后用質量除以體積算出密度.答案：金屬絲的總長度：L=m總/m1m=8.9kg/0.178kg1m=50m;金屬絲的總體積：V=SL=210-5m250m=110-3m3;金屬絲的密度：=m總/V=8.9kg/（110-3m3）=8.9103kg/m3.特別提醒：（1）在計算過程中，要有必要的文字敘述和公式，不能只寫計算過程；（2）如果單位不一致，必須要統(tǒng)一，可以就密度單位來處理體積或質量的單位.（3）計算的結果必須由數(shù)值和單位一起組成.教學板書課堂小結大家通過這節(jié)課的學習，我們共同學習了密度的概念和密度的單位，知道密度是物質的一種屬性.我們能運用密度知識計算物體的密度（并根據(jù)密度表鑒別物質），能對特殊物體的體積或質量進行計算，我們還學習了利用密度巧測物體長度或厚度的方法.總之，密度與我們的生產、生活密切相關.好，謝謝大家！教材習題解答【教材P116“動手動腦學物理”】1.一個澡盆大致是長方體，長、寬、高分別約為1.2m、0.5m、0.3m，它最多能裝多少千克的水？解：澡盆的容積V=1.2m0.5m0.3m=0.18m3，m=V=1.0103kg/m30.18m3=180kg.所以最多能裝180kg的水.2.猜一猜你們教室里空氣的質量有多少.幾克？幾十克？還是幾千克、幾十千克？測出你們教室的長、寬、高，算一算里面空氣的質量.你猜得對嗎？解：教室大約長8m，寬6m，高3m，則V=8m6m3m=144m3，故m=空氣V=1.29kg/m3144m3=185.76kg.3.人體的密度跟水的密度差不多，根據(jù)你的質量估算一下自己身體的體積.解：人體密度和水的密度差不多，則人體密度為1.0103kg/m3，先用秤稱出自己的質量m，再由V=m/，求出自己的體積.4.一個容積為2.5L的塑料瓶，用它裝水，最多裝多少千克？用它裝植物油呢（1L=1dm3）？解：V=2.5L=2.5dm3=2.510-3m3,水=1.0103kg/m3,植物油=0.9103kg/m3，由公式=m/V變形得m=V,m水=水V水=1.0103kg/m32.510-3m3=2.5kg,m植物油=植物油V植物油=0.9103kg/m32.510-3m3=2.25kg.即最多裝水2.5kg，裝植物油2.25kg.5.一捆銅線，質量是89kg，銅線的橫截面積是25mm2.不用尺量，你能知道這捆銅線的長度嗎？它有多長？解：查表可知銅的密度為8.9103kg/m3，則銅線的體積V=m/=89kg/8.9103kg/m3=0.01m3,銅線的橫截面積S=25mm2=2510-6m2=2.510-5m2,則銅線長度l=V/S=0.01m3/2.510-5m2=400m.難題解答【例7】某同學在探究“物體的質量跟體積的關系”的實驗中：（1）下表是這位同學記錄的實驗內容和實驗數(shù)據(jù)，請你根據(jù)表格中記錄的內容和數(shù)據(jù)，進行分析比較：布置作業(yè)：教師引導學生課后完成本課時對應練習，并預習下一課時內容.難題解答鐵和鋁兩種不同物質的相同點是 .不同點是 .為什么說密度是物質的一種特征？ （2）回憶我們在做這個實驗時，為什么要選取多種物質，且對每種物質都要收集多組數(shù)據(jù)？若對每種物質僅收集一組數(shù)據(jù)是否可以？為什么？ 解析：從實驗數(shù)據(jù)可以看出，同樣物質的質量與體積成正比，質量與體積的比值是一個定值，不同的物質此比值不同，這說明此比值反映了物質的一個特性，物理學上通常用密度來表示物質的這種特性.為了探究密度是物質的特性，應選擇多種物質做實驗，這樣才能說明密度是物質的一種特性，與物質的種類有關，同一種物質應進行多次測量，才能尋找規(guī)律，得出普遍的結論.答案：（1）它們的質量與體積的比值都是恒定的（或它們的質量與體積成正比）它們的質量與體積的比值不同同種物質的質量與體積的比值是恒定的，不同物質的質量與體積的比值不同，這說明質量與體積的比值