我們周圍的物質(zhì)5.1物體的質(zhì)量

我們周圍的物質(zhì)一、課標要求1．初步認識質(zhì)量的概念。會測量固體和液體的質(zhì)量。解讀：關(guān)于“質(zhì)量”，要求學生對質(zhì)量的概念有一個初步的認識，讓學生懂得質(zhì)量是反映物體所含物質(zhì)多少的物理量，物體的質(zhì)量不隨物體的形狀、狀態(tài)及所處空間位置的變化而變化，并讓學生對質(zhì)量單位的大小有感性的認識，培養(yǎng)學生估測常見物體質(zhì)量的能力。課標要求學生能用測量質(zhì)量的常用工具去測量固體和液體的質(zhì)量，是關(guān)于基本技能方面的要求，屬于獨立操作水平，即學生必須學會正確操作與讀數(shù)。2．通過實驗建立密度的概念。嘗試用密度知識解決簡單的問題，能解釋生活中的一些與密度有關(guān)的物理現(xiàn)象。解讀：關(guān)于“密度”，要求學生通過實驗來建立密度的概念，即讓學生經(jīng)歷“探究物體的質(zhì)量與體積的關(guān)系”的過程，發(fā)現(xiàn)同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的比值相同，從而建立密度的概念。其次是理解密度概念，指的是讓學生通過對實驗數(shù)據(jù)的分析，體會到同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積的比值是恒定的，這一比值（密度）反映了物質(zhì)的一種特性。另外要求學生用密度的概念解決一些簡單的問題，將所學的密度知識與生產(chǎn)、生活中實際問題聯(lián)系起來。3．能描述物質(zhì)的一些屬性。嘗試將這些屬性與日常生活中物質(zhì)的用途聯(lián)系起來，了解物質(zhì)的屬性對科技進步的影響。解讀：關(guān)于“物質(zhì)的屬性”，屬于了解水平，要求學生能描述物質(zhì)的一些屬性，如“磁性”、“導電性”、“導熱性”、“硬度”等，當然也可以涉及物質(zhì)的其他屬性?！稑藴省愤€要求學生在描述物質(zhì)的某種特性時，嘗試將這種屬性與其在日常生活中的用途聯(lián)系起來，了解物質(zhì)屬性對科學技術(shù)的影響。教學中不僅要激發(fā)學生的學習興趣，擴展學生的視野，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力，而且要有效地培養(yǎng)學生收集信息的能力。對此，一般不進行終結(jié)性評價，而是采用過程性評價的方法，通過學生的實踐活動、交流討論等對學生進行評價。4.初步了解半導體的一些特點，了解半導體材料的發(fā)展對社會的影響。5.初步了解超導體的一些特點，了解超導體對人類生活和社會發(fā)展可能帶來的影響。6.初步了解納米材料的應用和發(fā)展前景。解讀：新材料是21世紀高科技領(lǐng)域的一個重要支柱，對于提高人民生活水平，提升綜合國力，具有重大的戰(zhàn)略意義。以上三個二級主題要求學生初步了解半導體、超導體、納米材料等新材料對社會發(fā)展的影響，從而體驗科學、技術(shù)的發(fā)展對人類文明和社會進步的推動作用。二、本章教材分析本章概述“物質(zhì)”是《課程標準》中科學內(nèi)容三大一級主題之一,主要包括物質(zhì)的形態(tài)及其變化、物質(zhì)的屬性、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物體的尺度、新材料等。本章介紹的物理屬性，涉及到“質(zhì)量”、“密度”、“密度的測量和應用”、“物質(zhì)的常見物理屬性”、“點擊新材料”等內(nèi)容?！百|(zhì)量”和“密度”是物理學中的兩個基本概念，也是常用的物理量，又是以后學習“壓強”、“浮力”等力學知識的基礎(chǔ)；用天平測物體的質(zhì)量和用天平、量筒測物體的密度是初中學生應掌握的基本技能。因此，本章涉及的物理知識和技能基礎(chǔ)性很強。另外，通過了解物質(zhì)的一些屬性和新材料的特點及其應用，可以使學生認識到新材料的發(fā)展對人類生活和社會發(fā)展的影響，有利于學生樹立正確的科學觀。本章教材總的編排思路大體是：首先認識身邊的物質(zhì)及其屬性，然后擴展開去，了解當前蓬勃發(fā)展的新材料，體會“科學、技術(shù)、社會”的關(guān)系。教材第一節(jié)從學生熟悉的一些物體出發(fā)，讓學生初步認識到不同物體所含物質(zhì)的多少是不同的，引出“質(zhì)量”的概念，學習質(zhì)量的單位及其測量；然后通過實驗，探究物體的質(zhì)量與物體的體積的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值相同，不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值一般不同，為了反映物質(zhì)的這一屬性引入了“密度”的概念，在此基礎(chǔ)上學習密度公式、單位及其應用。在認識物質(zhì)的重要屬性——密度之后，進一步認識物質(zhì)的其他一些物理屬性，即通過觀察、實驗和實踐等多種方式，讓學生定性認識物質(zhì)的磁性、導電性、導熱性、硬度等，了解這些屬性在生產(chǎn)、生活中的應用及其對生活和社會發(fā)展的影響。在對上述物質(zhì)屬性研究的基礎(chǔ)上，本章最后是從應用的層面介紹了一些新材料，讓學生簡單了解它們的性能及其應用，意識到新材料正改變著我們的生活，提高著我們的生活質(zhì)量，從而培養(yǎng)學生關(guān)心科學發(fā)展，樹立將科學服務于人類的使命感和責任感。本章教學重點：質(zhì)量、密度的概念及其建立過程。尤其是密度概念的建立，學生只有通過“探究物體質(zhì)量與體積的關(guān)系”，才會認識到“同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積的比值是恒定不變的，而不同物質(zhì)的質(zhì)量和體積的比值是不同的”，這一比值反映了物質(zhì)的一種屬性——密度。因此，在教學中不能認為“用實驗探究幫助學生建立密度的概念”是次要的，而把重點放在運用密度公式去做大量的習題?！坝锰炱綔y物體的質(zhì)量”、“用天平和量筒測物質(zhì)的密度”是初中階段必須掌握的基本技能，也是這一章的重點。本章教學難點：密度概念較為抽象，是本章教學的難點。在實際教學中，除了讓學生經(jīng)歷概念建立的過程外，還要引導學生聯(lián)系實際，把書本上抽象的知識與生活中的具體現(xiàn)象聯(lián)系起來，通過對一些現(xiàn)象和問題的分析，從中悟出物理道理，提高邏輯思維水平。2．編寫特點本章教材在編寫上有以下特點：⑴內(nèi)容編排注意從學生熟悉的事物入手，體現(xiàn)了“從生活走向物理”的課程理念。如第一節(jié)質(zhì)量，從學生熟悉的身邊的物體出發(fā)，列舉學生熟悉的一些物體，采取比較的方法，找出共同特征，即讓學生感悟到組成物體的物質(zhì)有多有少，從而引出質(zhì)量的概念；然后，教材從學生感興趣的亞運會賽車引出要探究的問題，展開探究活動，學習密度的有關(guān)知識；接下來進一步認識物質(zhì)的一些常見屬性。新材料放在本章最后。⑵與傳統(tǒng)教材相比，新教材考慮到了學生“喜歡實驗和探究”的特點，設計了大量學生活動，注重知識形成的過程，注意讓學生通過觀察、實驗等實踐活動來主動地建構(gòu)知識體系。本章有完整的科學探究1個（探究物體的質(zhì)量與體積的關(guān)系），課堂活動8個，課外活動4個，給學生提供了較多的活動機會。這些活動，需要的器材簡單，貼近學生的生活，從而使物理知識與生活和社會聯(lián)系起來，對學生形成、理解物理概念和規(guī)律，有很好的促進作用。⑶注重STS教育。教材把認識物質(zhì)的屬性和點擊新材料單獨列為兩節(jié)，有利于引導學生關(guān)注物理知識在生產(chǎn)和技術(shù)中的應用，以激發(fā)學習興趣，培養(yǎng)學生正確的科學觀。教材還通過信息瀏覽，課文插圖等形式介紹了一些與所學知識相關(guān)的前沿科技和現(xiàn)代科技，如教材節(jié)“信息瀏覽”中，愛因斯坦的相對論，節(jié)“信息瀏覽”中，恒星演變，圖5-2中的宇航員太空行走，圖5-15中恒星爆炸；圖5-20中磁性材料的應用，圖5-26中數(shù)字硬度計等，在擴展學生視野的同時，讓學生體會科學技術(shù)對人類生活和社會發(fā)展的重要影響。3．課時安排本章共5節(jié)，建議用6課時：每節(jié)1課時，復習總結(jié)1課時。物體的質(zhì)量1．教學目標◆知識與技能⑴初步認識質(zhì)量的概念及其單位。知道質(zhì)量是物體的基本屬性，它不隨著物體的形狀、空間位置、狀態(tài)的改變而變化。⑵能對質(zhì)量單位形成感性認識，會粗略估計常見物體的質(zhì)量。⑶會正確使用托盤天平測量固體和液體的質(zhì)量。◆過程與方法⑷經(jīng)歷通過比較物體所含物質(zhì)的多少建立質(zhì)量概念的過程?！羟楦袘B(tài)度與價值觀⑸在學習使用托盤天平的過程中，養(yǎng)成自覺遵守操作規(guī)范的良好習慣，耐心細致、精益求精的品質(zhì)和實事求是的科學態(tài)度。2．教材說明本節(jié)主要內(nèi)容有：質(zhì)量的概念，質(zhì)量的單位以及天平的使用方法。質(zhì)量是物理學的基本概念，是全章的基礎(chǔ)。只有掌握了質(zhì)量與天平的相關(guān)知識，才能更深刻領(lǐng)會密度知識，完成質(zhì)量測量與密度測定兩個實驗。因此它既是本章的重點，也是整個教材的重要內(nèi)容之一。本節(jié)的編寫思路是：首先以圖片的形式向?qū)W生展示一些熟悉的物體，使學生利用豐富的圖文資源，采取比較的方法，揭示不同物體所含的物質(zhì)有多少之分，根據(jù)這一共同特征，進而抽象出質(zhì)量的概念。然后通過一些生活實例說明質(zhì)量是物體的一種屬性。在學生建立質(zhì)量概念的基礎(chǔ)上，介紹質(zhì)量的單位，并通過讓學生填寫一些物體的質(zhì)量的單位，使質(zhì)量的單位感性化，接著通過信息瀏覽欄目擴展對質(zhì)量單位的認識。最后通過兩個學生實驗操作活動，讓學生掌握托盤天平的使用方法，練習測量固體和液體的質(zhì)量。本節(jié)教學重點：幫助學生建立質(zhì)量的概念，對質(zhì)量單位形成感性認識，學會用天平測量質(zhì)量，是本節(jié)課的重點。本節(jié)教學難點：質(zhì)量的概念和質(zhì)量是物體的屬性比較抽象；托盤天平的使用方法和注意事項比較復雜，學生難以掌握。這是本節(jié)的教學難點。3．教學建議在學習質(zhì)量之前，首先要讓學生明確兩個概念：物體和物質(zhì)。關(guān)于“物體”，學生比較好理解，可以通過舉例來說明，如我們常見的一個個具體的實物都是物體；而“物質(zhì)”則是指組成這些物體的材料。教學時可以出示兩個材料相同而大小明顯不同的物體，如一把椅子和一張桌子，教師明確告訴學生：椅子是一個物體，桌子也是一個物體，這兩個物體有什么相同之處嗎？引導學生觀察并說出它們都是由木材組成的。此時教師及時講解：“椅子、桌子都叫做物體，木材就是組成它們的物質(zhì)（稍停）。那么下面我們再來觀察幾組物體，請同學們注意比較?！庇纱诉^渡到下一個教學環(huán)節(jié)。物體的質(zhì)量質(zhì)量的概念比較抽象，應從學生的經(jīng)驗出發(fā)，給學生提供足夠的物理事實，引導學生通過比較，抽象出其本質(zhì)特征，建立質(zhì)量的概念。這里的關(guān)鍵是給學生提供感性認識。教師要呈現(xiàn)一系列的素材，讓學生明顯感知到物體含有的物質(zhì)多少不同?？梢圆扇∪缦聝煞N方法：⑴通過圖片展示至少3組物體，如課本圖5-1，每組都是由同種物質(zhì)組成的，每組的兩個物體含有的物質(zhì)多少明顯不同。如果具有多媒體條件，可以查找一些更有趣的圖片，用大屏幕播放，既可提高學生興趣，又可增加可見度。⑵根據(jù)上面選擇圖片的要求，從生活中選取至少3組實物，利用實物給學生提供感性認識。不管是采用實物還是圖片呈現(xiàn)，都可以運用下面的方法引導學生進行分析比較。首先對每一組提出問題：兩個物體都是由同種物質(zhì)組成，有什么不同？（所含物質(zhì)的多少不同）再將3組物體綜合起來，能得到什么結(jié)論？（組成物體的物質(zhì)有多有少）教師在此基礎(chǔ)上提出質(zhì)量的概念，并板書本節(jié)課題。對于物體的質(zhì)量不隨其形狀的改變、位置的移動、狀態(tài)的變化而變化，學生的感性認識較多，教師可以讓學生在討論課本圖5-2的基礎(chǔ)上，得出結(jié)論，填寫圖5-2下面的空格。在分析每個圖時，教師要引導學生談談自己的理解，明確質(zhì)量不變也就是其中所含物質(zhì)的多少不變，從而進一步指出質(zhì)量是物體的一個基本屬性。對這個知識點的處理，還可以移至學習了天平的使用之后，讓學生設計探究實驗：探究質(zhì)量與物體形狀、位置及狀態(tài)之間的關(guān)系。這樣處理，可以增強學生的感受，既加強了學生對質(zhì)量是物體屬性的認識，又練習了天平的使用。但因?qū)嶋H實驗中，物體位置的改變不會太大，教師應補充展示圖片，說明即使位置改變很大，如宇航員進入太空，因其體內(nèi)的物質(zhì)多少并沒有改變，所以質(zhì)量不隨其空間位置的改變而變化。信息瀏覽“物體的質(zhì)量會隨著速度而變化”，旨在拓寬學生視野，可讓學生課后閱讀。因少部分學生對此類問題極感興趣，容易思考并提出一些很深刻的問題，建議不必占用課堂時間，以免使課堂偏離方向。如有可能，可以通過課外活動的形式，組織學生搜集相關(guān)資料，開展專題討論，給喜歡深入思考這類問題的學生提供舞臺，發(fā)展學生對物理的深層次興趣和能力。質(zhì)量的單位對于質(zhì)量單位的引入，教師可以引導學生回顧長度和時間單位的引入，要測量長度，需要先規(guī)定長度的單位；要測量時間，需要先規(guī)定時間的單位。使學生明白，要衡量質(zhì)量的大小，首先要規(guī)定一個標準——單位。然后讓學生閱讀有關(guān)千克的規(guī)定和單位換算關(guān)系。對于千克的規(guī)定和單位換算，因為只是一些規(guī)定，沒有太大的難度，關(guān)鍵是對質(zhì)量單位形成感性認識。這里推薦兩種方法，以幫助學生更好地認識質(zhì)量的單位。⑴課前教師收集一些帶有質(zhì)量標示值的物品包裝袋，課上展示給學生看?；蛘呱瞎?jié)課布置讓學生課下收集，這節(jié)課帶來同學們看。⑵組織學生進行討論然后填寫圖5－5中的空格，通過學生之間的交流來強化對單位的認識，最后教師要給出答案：mg、g、kg和t。為了幫助學生更具體地認識質(zhì)量單位的大小，教師可以讓學生倒過來計算一下一粒米和一個雞蛋的質(zhì)量。教師還可以通過圖片列舉一些生活中常見的物體（課文中找不到的），讓學生估計其質(zhì)量的大致數(shù)值，效果會更好。這些問題，教師最后都要給出答案的大致范圍，可以有效地幫助學生對質(zhì)量單位形成比較準確的感性認識。信息瀏覽“質(zhì)量階梯”的目的是讓學生認識自然界中一些物體質(zhì)量的數(shù)量級，目的是擴展學生的視野，感受世界從微觀粒子到宇宙天體的大致質(zhì)量，不必要求記憶和深入分析。學習使用托盤天平測質(zhì)量認識和學會使用托盤天平測量物體的質(zhì)量，是本節(jié)課的重點。這部分內(nèi)容可分為三個環(huán)節(jié)進行：⑴認識托盤天平的結(jié)構(gòu)及各部分的作用。由于托盤天平是到目前為止學生遇到的最復雜的測量儀器，這里需要學生認真觀察其結(jié)構(gòu)，弄清楚各主要部件的作用。建議安排學生活動：每小組分發(fā)一套托盤天平和砝碼，讓學生觀察托盤天平，對照課本圖5-6，認識各主要部件的名稱。然后教師利用掛圖或大型演示天平，采用搶答的方式，讓學生指認各部件，并試著說出其作用，如果說不出，可由其他同學或教師補充。⑵學習使用托盤天平的方法和注意事項。這部分內(nèi)容可以讓學生對照托盤天平實物，閱讀課文中的《托盤天平使用說明書（摘要）》進行自學，并嘗試調(diào)節(jié)天平的橫梁平衡。自學前要提醒學生關(guān)注使用天平過程中應該怎么做，不該怎么做，明確使用天平的正確方法。不明白的地方可以交流討論。上面只是從如何正確使用天平出發(fā)的正面教學，為了避免和糾正學生在使用天平時的一些錯誤做法，建議設計一個糾錯環(huán)節(jié)：采用教師直接演示錯誤操作，或把錯誤操作用數(shù)碼相機拍下來，用多媒體展示，以提高可見度，讓學生搶答判斷錯誤所在，并提出正確操作方法。教師演示的錯誤操作應包括如下幾個方面：①天平?jīng)]有放在水平臺上；②調(diào)節(jié)天平平衡時，游碼未歸零；③加減砝碼用手拿??；④用完全部砝碼并把游碼撥至最大值處，還不能測出物體的質(zhì)量（超過量程）；⑤物體放在右盤，砝碼放在左盤。從正反兩個方面學習使用天平的方法后，可以通過掛圖、多媒體投影或演示天平，讓學生進行幾次讀數(shù)練習，為后面熟練準確地進行測量做好準備。⑶使用托盤天平測量固體和液體的質(zhì)量?！盎顒?”中的觀察和調(diào)節(jié)可以在前面完成，這里主要目的是練習用托盤天平測量固體的質(zhì)量?！盎顒?”的主要目的是練習用托盤天平測量液體的質(zhì)量，同時還練習用量筒測量液體的體積。既測出體積，又測出質(zhì)量，為以后學習密度做好鋪墊。教學實際中發(fā)現(xiàn)，學生在學習使用天平時，由于天平結(jié)構(gòu)復雜，使用要求比較多，調(diào)節(jié)和稱量又都比較精細，一次訓練常常難以達到操作既熟練又準確。因此，在學生測量的過程中，可以出示一些提示、引導性的思考題，能夠提醒學生正確測量，避免一些易犯的錯誤。出示的思考題一般選擇操作關(guān)鍵點、學生易錯點，教師可以根據(jù)自己的學生和教學實際編制，下面一例僅供參考：①如果天平的指針偏向分度盤中線的左側(cè)，應如何調(diào)節(jié)平衡螺母？如果指針偏右呢？②加減砝碼時應按照先大后小的順序，這樣做有什么好處？③測量時如果指針總是晃動不停，等停下來要浪費時間，怎樣快速判斷橫梁是否平衡呢？④讀取游碼指示的數(shù)值時，應以游碼左端為準，還是以右端為準？學生完成活動1和活動2后，要組織學生就思考題進行交流，進一步明確使用天平的正確方法和注意事項。教師可以引導學生通過畫圖、列表、樹形結(jié)構(gòu)圖、口訣等進行總結(jié)，采用多種靈活的方式，可以充分調(diào)動學生參與，有效激發(fā)學生的興趣，提高記憶和理解的效果。下面列舉一則口訣，僅供參考：天平放置要水平，游碼歸零再調(diào)平。天平平衡勿移位，兩盤對調(diào)不可行。取放砝碼用鑷子，左物右碼兩盤中。移動游碼看指針，指針指零示平衡。讀取砝碼和游碼，兩值相加便完成。對于測量質(zhì)量的其他工具，如臺秤、超微量天平、電子天平等，如果有條件，教師可以在講臺上展示實物，簡要演示使用方法。也可以安排學生課后調(diào)查這些測量工具的使用方法，學習通過互聯(lián)網(wǎng)或產(chǎn)品說明書獲取相關(guān)信息。課后的“課外活動”中，同學們的質(zhì)量數(shù)據(jù)，可在課上由教師統(tǒng)計，教師為學生提供表格，由學生記錄數(shù)據(jù)，課后畫出直方圖并進行分析。如果學生程度較好，學習自主性強，也可以作為作業(yè)布置下去，統(tǒng)計、列表、記錄、畫圖和分析等環(huán)節(jié)全部由學生自己完成。這類活動有利于引發(fā)學生的興趣，提高收集和分析處理數(shù)據(jù)的能力，養(yǎng)成關(guān)注自身身體和健康狀況的意識，具有較高的過程與方法、情感態(tài)度和價值觀方面的教育功能。但是，這類活動不管是對于教師，還是對于學生，都具有較大的自由度，要想保證這類活動的實效性，使每一位學生都能實際做一做并達到教師設計預想的效果，教師應該及時進行檢查，并在后面的課堂上反饋交流。4．教學評價●課堂測評1、你進行過調(diào)查活動嗎？（如調(diào)查一些物體的質(zhì)量，調(diào)查生活中測量質(zhì)量的工具）你喜歡調(diào)查活動嗎？2、調(diào)查各種球類的標準質(zhì)量，填寫在下表中。乒乓球羽毛球網(wǎng)球壘球排球籃球3、感受身邊的物理——填上合適的單位：（1）你同學的質(zhì)量大約為60。（2）我們所用的物理課本的質(zhì)量約為200。（3）體育課上，我們投擲的鉛球的質(zhì)量約為4000。（4）一桶標有“5L”字樣的花生油的質(zhì)量約為。圖5-1-14、如圖所示，甲為商店里使用的臺秤，其工作原理與天平相同?，F(xiàn)用該臺秤稱某物體的質(zhì)量，通過在砝碼盤中添加槽碼，移動游碼使秤桿平衡，所加的槽碼和游碼的位置如圖乙所示，該物體的質(zhì)量為㎏．若把該物體帶到太空，它的質(zhì)量將(選擇“變大”、“變小”或“不變”)。

5、在“用天平稱物體質(zhì)量”圖5-1-1A．把橫梁右端螺母向右旋出一些B．把橫梁右端螺母向左旋進一些C．把天平右盤的砝碼減少一些D．向右移動游碼6、一架托盤天平，由于更換了其中一個托盤，稱量前無法把天平調(diào)節(jié)平衡，即使把平衡螺母旋到最右端，指針最終也只能指著分度盤中央左邊一個分度的地方?，F(xiàn)要使用這架天平測量物體的質(zhì)量，請你設計兩種應急的使用