人教版（2024新版）八年級上冊物理第六章第3節(jié)《測量液體和固體的密度》教學設計

第第頁人教版（2024新版）八年級上冊物理第六章第3節(jié)《測量液體和固體的密度》教學設計課程基本信息學科物理年級八年級學期秋季課題第3節(jié)測量液體和固體的密度教學背景1．教學內容分析本節(jié)內容是學生在學習了質量和密度的概念以及密度計算公式后進行的，具體包括了量筒的使用、測量固體的密度和液體的密度這些知識，讓學生掌握利用密度公式間接測量物質的密度，培養(yǎng)實驗操作能力。本節(jié)課起到了鞏固前面所學內容的作用，是密度知識在生活中應用的體現(xiàn)，也有助于以后壓強、浮力知識的學習。測量物質的密度是初中階段的一個重要實驗，是《課標》要求的學生必做實驗之一。在這個實驗中，要求學生利用物理公式間接地測定一個物理量，學生應從實驗原理、儀器使用、實驗設計、數(shù)據(jù)記錄與得出結果等方面，進行較為全面的思維訓練和規(guī)范的實驗操作。2．學情分析從知識上看，學生在前面第一章中，已經(jīng)學習過平均速度的測量，對于測量性實驗的完整過程已經(jīng)有較為全面的了解，所以對于實驗原理的分析，實驗器材的選取都不是問題，在本節(jié)課中進一步規(guī)范學生的實驗操作，從實驗器材的使用到實驗步驟的書寫，再到實驗數(shù)據(jù)的處理，培養(yǎng)學生科學嚴謹?shù)膽B(tài)度。在思維方法上看，初二學生的思維能力正處于從具體形象思維向抽象思維發(fā)展的初始階段，他們分析問題和解決問題的能力正在逐漸提升，而本節(jié)課的難點在于實驗方案的優(yōu)化以及實驗的拓展，在上述難點解決的過程中不斷深化學生理解和思維能力的提升。同時借助小組合作的學習方式，既能夠鍛煉他們的協(xié)作能力，又能夠培養(yǎng)他們的表達歸納能力。教學目標物理觀念1．知道測量物質密度的基本原理。2．掌握使用天平和量筒的基本技能。3．通過實驗深化學生對密度概念的理解，嘗試用密度的知識解決簡單問題?？茖W思維通過測量物質的密度，學會利用物理公式間接測量物理量的科學方法，進一步發(fā)展演繹推理的科學思維?？茖W探究1．通過經(jīng)歷測量液體和固體密度的過程，增強設計實驗方案、利用測量工具進行規(guī)范測量以及收集證據(jù)的能力。2．體會根據(jù)生活中常見問題設計實驗、進行實驗、記錄數(shù)據(jù)、分析實驗結果的全過程?？茖W態(tài)度與責任1．經(jīng)歷天平、量筒的使用及計算物質密度的過程，培養(yǎng)嚴謹認真、實事求是的科學態(tài)度。2．通過經(jīng)歷測量物質的密度實驗的全過程，體會知識的應用價值，養(yǎng)成主動與他人合作的精神，以及嚴謹細致、實事求是的科學態(tài)度。教學內容教學重點用天平和量筒測量固體和液體的密度。教學難點實驗方案的設計與討論，最佳實驗方案的確定。教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖新課導入【提出問題】良種是增產(chǎn)的重要因素之一。農(nóng)民選種有多種方式。例如，為了選出飽滿的種粒，可以配制適當密度的鹽水進行選種。將種粒浸沒在鹽水中并適當攪拌，靜置一段時間后，清除水面漂浮的空粒、癟粒，就可以選出較好的種子。怎樣測量鹽水的密度呢？聆聽、觀看圖片思考。解釋：怎樣測量鹽水的密度，以便為選種做好準備。教師介紹教材中農(nóng)民利用鹽水篩選良種的方法，引導學生體會農(nóng)民選種的方法，感受勞動人民的智慧。然后引導學生思考如何測量鹽水的密度，將物理知識與日常生活緊密聯(lián)系起來，為下一節(jié)“密度與社會生活”作好鋪墊。新知探究【提出問題】如何測量一杯鹽水的密度呢？類比速度的測量，怎樣【展示圖片】實驗室中，我們用量筒來測量液體的體積。一、量筒的使用1．觀察量筒是以什么單位標度的，量筒的最大測量值是多少，量筒的分度值是多少？1毫升(mL＝1厘米3(cm31升(L＝1分米3(dm3量筒的最大測量值：最上面的刻度線指示的數(shù)值。量筒的分度值：量筒上相鄰兩條刻度線之間的體積為量筒的分度值。2．量筒的使用方法使用量筒測量體積時應將量筒放在水平桌面上。量筒內的液面大多數(shù)是凹液面，如水、酒精等形成的液面，也有的液面是凸液面，如水銀面。讀數(shù)時，視線一定要與液體凹液面的底部或凸液面的頂部保持相平。【學生實驗】二、測量鹽水的密度1．一杯水因溶入不同質量的鹽而密度不同，同學們用鹽和水配制一杯鹽水。請自選器材設計實驗測量鹽水的密度。請說出實驗原理。請說出實驗器材。2．實驗方案討論：在測量鹽水密度時,順序的不同可能會導致實驗的誤差也不同，請同學們討論最佳方案？實驗方案的確定：方案3——減液法表達式為：＝減液法的優(yōu)點是什么？3．實驗步驟：=1\*GB3①用調節(jié)好的天平測出鹽水和燒杯的總質量m1；=2\*GB3②把燒杯中的鹽水倒入量筒中一部分，測出其體積為V；=3\*GB3③用天平測燒杯和剩余鹽水的總質量m2；=4\*GB3④用求出密度。實驗數(shù)據(jù)記錄表【提出問題】如何測量固體的密度呢？測量的原理是什么？需要選用什么測量工具和器材？請說出你的思路。例如：一個長方體鋁塊，如何測量它的密度呢？而小石塊的形狀不規(guī)則，用刻度尺無法測出其體積。怎樣用量筒測量小石塊的體積？——利用排水法進行測量?！緦W生實驗】三、測量小石塊的密度請說出實驗原理。請說出實驗器材。1．實驗方案討方案1：方案2：2．實驗步驟：=1\*GB3①用調好的天平測出小石塊的質量m；②在量筒中倒入適量的水，并記下水的體積V1，把小石塊放入量筒中使其浸沒，記下水和小石塊的體積V2；③根據(jù)計算小石塊的密度。3．實驗數(shù)據(jù)記錄表【拓展提升1】如何測量蠟塊(密度小于水的密度？對于形狀規(guī)則的蠟塊可以用刻度尺測量去求體積?？煞裼昧客矞y量蠟塊體積？1．針壓法2．配重法【拓展提升2】給你一架天平、一盒砝碼、一只空瓶、適量的水(水的密度已知，你能不能利用這些器材測量牛奶的密度？【科學世界】19世紀末，英國的物理學家瑞利在實驗室測量氮氣的密度，他用兩種方法獲取氮氣。一種是從空氣中取得。另一種是從氨種獲得的氮的密度是1.2505kg/m3。雖然相差不多，瑞利還是重復了很多次實驗，仍然存在這個令人奇怪的差異。這是為什么呢？瑞利請教了化學家拉姆塞，兩個人又一起做了很多次測量，終于在兩年后從空氣中分離出另一種當時還不知道的氣體——氬。原來，氬的密度較大，空氣中的氮混有少量的氬，它的密度就比從氨中取得的純氮的密度稍大?；卮穑焊鶕?jù)，若要測出鹽水的密度需要測出鹽水的質量和體積。實驗室用天平質量測量，考慮到液體的原因，我們還需要燒杯來盛放液體，方便在天平上測量液體的質量。觀察量筒的單位、量程及分度值，量筒的刻度是均勻的?；卮穑毫客采系臉硕葐挝皇呛辽?mL該量筒量程是100mL。圖中量筒的分度值是1mL。認真聽取信息，總結量筒的使用方法。使用時，中間的視線是正確的。實驗操作：用勺子將鹽撒入燒杯中的水里，用勺子輕輕攪拌，使食鹽在水中充分溶解。實驗原理：實驗器材：天平、砝碼、量筒、燒杯、鹽水。方案1：體積測量準確，量筒中的液體倒入燒杯中時，量筒中會有殘留，會導致質量的測量偏小，所以根據(jù)公式，導致密度偏小。方案2：質量測量準確，燒杯中的液體倒入量筒中時，燒杯中會有殘留，會導致體積的測量偏小，所以根據(jù)公式，導致密度偏大。不用將液體全部倒出，減少各種掛壁引起的誤差。倒出的部分液體體積可以控制，方便讀取數(shù)據(jù)。小組協(xié)作。將實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中，計算出鹽水密度?；卮穑和瑯樱捎谖覀儧]有直接測量密度的儀器，所以需要利用公式，進行間接測量。先用天平測出的這個長方體鋁塊的質量。對于形狀規(guī)則的固體，我們可以用刻度尺測量它的長、寬、高，然后計算出體積，得到了質量和體積，就可以計算出這個鋁塊的密度了。(((2)將待測小石塊用細線拴住，輕輕地浸沒于量筒內的水中。(3)正確讀出水面上升后的總體積V2(圖乙。(4計算被測石塊的體積V＝V2－V1。回答：實驗原理：實驗器材：小石塊、天平、砝碼、量筒、水、細線。選擇方案2：先測質量，因為先測體積，石塊上沾有水，測量的質量偏大。小組協(xié)作。將實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中，計算出鹽水密度。回答：不行，因為蠟塊會漂浮在水面上，所以排開水的體積只是一部分蠟塊的體積。在量筒中倒入適量的水，記下水的體積V1，把蠟塊放入量筒水里，用一根細鐵絲或細針把蠟塊壓入水中，記下這時量筒中水面達到的刻度值V2，兩次讀數(shù)之差V＝V2－V1。在細線上系上金屬塊，先把金屬塊沒入水中測出金屬塊和水體積V1,再用細線系上蠟塊，和金屬塊一起沉入水中，測出水、金屬塊、蠟塊的總體積回答：①用天平測出空瓶的質量m0；②在瓶中倒入適量的水，水面做好標記，用天平測出總質量m1；③將水倒出，在瓶中倒入牛奶到標記處，用天平測出總質量m2。深化實驗原理研究，啟發(fā)學生思考，理清實驗思路。通過測量工具的選取，引出重要的液體體積測量工具——量筒。規(guī)范儀器的使用，使學生能夠正確使用量筒測量液體的體積。了解使用量筒的注意事項。學生科學、嚴謹?shù)厥褂闷鞑?，培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度。動手操作，熟悉實驗器材的使用。關于測液體密度的實驗方案，引導學生用畫簡圖的方式呈現(xiàn)，引導學生分析它們的利與弊，從而得出最佳方案。在方案的優(yōu)化過程中，側重對誤差的分析，培養(yǎng)學生的科學思維和科學意識?？偨Y優(yōu)點的同時，深化對密度概念的理解，即同一物體的質量和體積的比值，強調質量和體積的對應關系。養(yǎng)成主動與他人合作的精神，以及嚴謹細致、實事求是的科學態(tài)度?？焖儆涗洈?shù)據(jù)，分析處理數(shù)據(jù)，培養(yǎng)數(shù)據(jù)的分析、處理能力。類比知識，觸類旁通。開闊學生的思路，尋求多種方法解決物理問題。“適量”意思是指：①水量不能過多，以免放入物體后有水溢出；②水要浸沒物體。排水法的思考，引發(fā)學生的高階思維，是數(shù)學中“等量代換”方法在物理學中的應用，對于此方法的掌握很好的落實物理的科學方法。為后面浮力的學習打下良好的思維基礎。繼續(xù)培養(yǎng)學生的科學思維，提高分析實驗誤差的能力。養(yǎng)成主動與他人合作的精神，以及嚴謹細致、實事求是的科學態(tài)度。鍛煉語言表達能力和培養(yǎng)科學思維能力。培養(yǎng)科學思維，深化密度知識的應用，體會物理學科的應用價值。這是科學史上一個很有名的故事，它說明在科學實驗中，精確的測量是多么重要。正是由于瑞利不放過這一細微差異而執(zhí)著地研究下去，氬才得以被發(fā)現(xiàn)。瑞利因此榮獲1904年的諾貝爾物理學獎。通過這個故事，讓學生體會科學的嚴謹，向科學家致敬和學習。課堂練習1．小陽同學在實驗室測量鹽水的密度。調節(jié)天平橫梁平衡后開始測量，先用天平測出燒杯和杯內鹽水的總質量90g，然后將一部分鹽水倒入量筒，如圖甲所示，接著用天平測量燒杯和剩余鹽水的總質量，天平平衡時的情景如圖乙所示。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，下列說法不正確的是(A．量筒內鹽水的體積為60cm3B．燒杯及燒杯內剩余鹽水的質量為25gC．量筒內鹽水的質量為63gD．鹽水的密度為1.05×103kg/m32．北京冬奧會結束以后，吉祥物“冰墩墩”熱度不減。我國某地盛產(chǎn)陶瓷，該地生產(chǎn)的陶瓷版“冰墩墩”“雪容融”擺件，非?？蓯?。小華有幸買到一個，他用以下方法測量了冰墩墩的密度。(1)將冰墩墩放在天平的左盤，在天平的右盤加減砝碼并調節(jié)游碼，天平平衡后，盤中砝碼和游碼的位置如圖所示，則冰墩墩的質量m＝________g。(2)小軍測量冰墩墩的體積時發(fā)現(xiàn)冰墩墩放不進量筒，于是他把燒杯裝滿水，把冰墩墩放進燒杯完全浸入水中后，測得水流出了200cm3，由此可計算出該冰墩墩的密度為_______kg/m3(水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3)。(3)他查數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)陶瓷密度為，他認為冰墩墩______實心的(選填“是”或“不是”)。1．學生回答，講解解題方法：A．由圖甲知，量筒的分度值為2mL，量筒內鹽水的體積為60mL，即60cm3。B．由圖乙知，燒杯及燒杯內剩余鹽水的質量等于砝碼總質量＋游碼示數(shù)，即m2＝20g＋5g＋2g＝27g。C．量筒內鹽水的質量m＝m1－m2＝90g－27g＝63g，故C正確，不符合題意。D．鹽水的密度＝1.05g/cm3＝1.05×103kg/m3。所以選B。2．(1由圖可知，冰墩墩的質量為砝碼的總質量與游碼所對的刻度值之和，即m＝100g＋100g＋20g＋＋2g＝232g。(2)冰墩墩完全浸入裝滿水的燒杯中，排開水的體積等于冰墩墩的體積，因此冰墩墩的體積為V＝V排＝200cm3，冰墩墩的密度。(3)因為冰墩墩的密度比陶瓷的密度要小，在質量相等的情況下，冰墩墩的體積會比陶瓷的體積要大，故而冰墩墩不是實心的。培養(yǎng)學生解題能力，表達能力。培養(yǎng)學生解題能力，表達能力。課堂小結學生從知識和方法等方面進行本節(jié)課的總結。培養(yǎng)學生總結歸納的能力。課后任務如果要測量的不規(guī)則物體的體積過大，無法浸入現(xiàn)有量筒之內，你有什么辦法測量它的體積？請嘗試利用家中的測量工具(電子秤等)測出一個金屬物件的密度。完成課后任務鍛煉動手能力和培養(yǎng)思維能力。板書設計6.3測量液體和固體的密度1．量筒的使用使用量筒時，應先觀察量筒的量程和分度值；讀數(shù)時，視線應與量筒中的液面相平。2．測量液體的密度(1)實驗原理：(2)實驗器材：裝有鹽水的燒杯、天平、砝碼、量筒。(3)實驗步驟(4)實驗記錄表格3．測量固體(小石塊)的密度(1)實驗原理：(2)實驗器材：小石塊、天平、砝碼、量筒、水、細線。(3)實驗步驟(4)實驗