新编人教版八年级物理上册优质课《测量物质的密度》教学设计

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名师资料  《测量物质的密度》教学设计
江苏丰县初级中学　刘庆贺
一、教学目标

（一）知识与技能

1．通过实验进一步理解密度的物理意义。

2．学会用量筒测固体和液体的体积。

3．学会用天平和量筒测固体和液体的密度。

（二）过程与方法

1．通过探究活动学会测量液体和固体的密度。

2．学会利用物理公式间接地测定一个物理量的科学方法。

（三）情感态度和价值观

1．养成物理知识与实际相联系的意识和习惯，在实际物理情境中体会物理过程，学习物理知识。

2．通过对测量固体和液体密度过程中，从产生误差的角度进行评估，培养学生严谨的科学态度。

二、教学重难点

本节内容是学生在学习了质量和密度的概念以及密度计算公式后进行，具体包括了量筒的使用、测量固体的密度和液体的密度这些知识。让学生掌握利用密度公式间接测量物质的密度，培养实验操作能力，本节课起到了巩固前面所学内容的作用，是密度知识在生活中应用的体现，也有助于以后压强、浮力知识的学习。测量物质的密度是初中阶段的一个重要实验，对培养学生的实验能力有重要作用。在这个实验中，要求学生在前面学习质量、密度概念的基础上，进一步熟悉天平的使用，并学会量筒的使用方法。学会利用物理公式间接地测定某个物理量的方法。在实验过程中规范操作步骤，培养严谨的科学态度。要能理解实验原理、注意实验仪器的选取和使用、实验步骤的设计、数据的采集、根据数据得出结果以及对实验结果从产生误差的角度进行评估，这些对学生实验能力的培养是十分重要的。

教学重点：用量筒测物体的体积，测量固体和液体的密度。

教学难点：测量固体和液体的密度实验中，从产生误差的角度进行评估。

三、教学策略

在学本节课之前，学生对质量有了初步的认识，学习了测量质量的工具──天平的使用方法，对密度概念与计算公式已有所了解。因为已经熟练掌握了温度计的读数方法，可以直接通过观察结构得出用量筒测液体体积的方法，学生观察思考就能操作，重点是引导学生观察水面的形状，水面是凹形的，读数时视线要以凹形液面的最低处相平。对于测量固体和液体的密度，同学们也能设计出大致方案，但在该实验中如何减小实验误差、制定最佳测量方案，学生不是很容易注意到，所以教学时要注重引导学生对实验结果从产生误差的角度进行评估。实际进行测量固体或液体密度实验时，可以让学生自主设计实验步骤，教师可以利用画简图的方法，把设计方案画出了，先不作评价，然后引导学生分析哪一步骤会造成物理量增大或减小，从而得出最佳方案。

四、教学资源准备

多媒体课件、天平、砝码、量筒、小石块、盐水等。

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五、教学过程

教学环节	教师活动	学生活动	设计意图
导入新课（5分钟）	故事引入：前几天，邻居王大妈在路边捡了一条金灿灿的项链，她不知道这项链是不是金的，想让老师帮她鉴定一下。同学们，怎样鉴定这条项链是不是金的？你能不能帮老师想一个办法？ 讲解：从密度表可知，各种物质的密度是一定的，不同物质的密度一般不同，要知道一个物体是什么物质做的，就要测量出它的密度，再把测得的密度跟密度表对照一下就知道该物质是什么了。那么，如何测量物质的密度呢？今天我们就一起来学习测量物质密度的方法。 思考：根据我们学过的密度公式，要想测量物质的密度需要测量哪些物理量？需要哪些测量工具？ 项链的形状不规则，怎样测量它的体积呢？这需要利用量筒。	学生交流、讨论后回答：金的密度与其他物质不同，可以测量项链的密度，看它是否与金的密度相等。 学生回答：根据密度公式，要测量物质的密度需要测量物体的质量和体积。测量质量需要天平，测量长方体的体积可以利用刻度尺测量长、宽、高，然后计算出体积。	通过故事创设情景，引出密度测量问题。激发学生的学习兴趣。
新课教学（30分钟）	一、量筒的使用 请学生观察实验台上的量筒，思考下面几个问题： （1）利用量筒能测量什么物理量？ （2）这个量筒是以什么单位标度的？毫升（mL）和立方厘米（cm3）之间是什么换算关系？ （3）该量筒的最大测量值（量程）是多少？量筒的分度值是多少？ （4）课本图6.3-1中画出了使用量筒读数时的几种做法。请指出哪种做法正确，哪种错误，它们分别错在哪里？ 学生练习使用量筒测量一下烧杯里水的体积。向量筒内倒入适量的水，观察水面的形状，读出它的示数。 思考：怎样用量筒测出形状不规则的项链的体积？先说出具体的步骤，然后实际操作。 学生能够想到的步骤： （1）把项链放进量筒，倒进一些水，读出总体积； （2）再把项链拿出，读出剩下水的体积，两个的差就是项链体积。 老师引导学生分析：上面的步骤能测出项链的体积。不过，有几个问题还需要仔细思考： （1）要把项链从量筒取出，最好先在项链上拴好细线。拴细线同样能让项链轻轻滑入量筒，避免损坏仪器。就是说实验还要注意安全，包括人身安全和仪器安全。为什么要用细线？一是便于放进去，取出来，二是误差小。 （2）向量筒水时，倒进多少水比较合适？ （3）把项链取出时，项链上会不会沾有水，这样会使测量的体积偏大还是偏小？ （4）注意到上面的三条，怎样改进实验步骤？ 引导学生总结出测量固体体积的正确步骤： （1）在量筒中加入适量的水，读出水的体积V1； （2）用细线拴好固体，轻轻放入量筒中，读出总体积V2； （3）计算出固体体积V=V2-V1。	学生讨论后回答：（1）利用量筒能测量液体和固体的体积。 （2）一般量筒是以毫升为单位标度，1毫升=1立方厘米。 （3）量筒的最大测量值是100mL，量筒的分度值是1mL。 （4）甲正确，乙、丙错误。乙会使读数偏大，丙会使读数偏小。 学生操作并读数。 水不能太少，要能把项链浸没；也不能太多，水面超过量筒最大刻度没法测体积。 项链要带走一些水，使剩下水的体积变小。这样会使测得的体积偏大。 学生设计实验步骤。	有了前面学习的温度计、刻度尺作基础，学生能够顺利完成对量筒的知识迁移。 培养学生测量过程中的误差意识，为下面测量固体和液体密度中也要注意测量误差做铺垫。
	二、测量小石块的密度 先让学生自行设计实验步骤： 1．调节好天平，用天平测量出小石块的质量m； 2．在量筒中装入适量的水，读出水的体积V1； 3．把用细线吊着的小石块浸入到量筒的水中,读出水的体积V2； 4．利用公式计算出小石块的密度。 针对上面的实验步骤，引导学生思考： （1）能不能先测小石块的体积，然后测量它的质量？ （2）测量小石块的体积时，能不能先测量总体积，再测量水的体积？ 让学生按上面的步骤测量小石块密度，并把数据记录在下面的表格中。 石块质量m（g） 量筒中水的体积V1（cm3） 放入石块后的总体积V2（ cm3） 石块体积V（cm3） 石块密度ρ（g/cm3） 思考：蜡块不沉入水中，也能用天平和量筒测出蜡块的密度吗？想想有什么好办法？ 方法一： 实验：测定密度比水小的石蜡的密度。 方法：压入法测体积。 器材：天平、量筒、水、细铁丝、石蜡。 步骤： ①用天平称出石蜡块质量m； ②在量筒中倒入适量的水，记下水的体积V1； ③把石蜡放入量筒水里，用一根细铁丝把石蜡压入水中，记下这时量筒中水面达到的刻度值V2，两次读数之差V＝V2－V1； ④根据公式，求出石蜡密度。 方法二： 实验：测定密度比水小的石蜡的密度。 方法：悬垂法测体积。 器材：天平、量筒、水、金属块、石蜡。 步骤：①用天平称出石蜡块质量m； ②在量筒中倒入适量的水，在细线上系上石蜡和金属块，先把金属块沉入水中测出金属块和水的总体积V1； ③把上面石蜡也沉入水中，测出水、金属块、石蜡的总体积V2，两次读数之差V＝V2－V1； ④根据公式，求出石蜡密度。	学生可能会设计出不同的实验步骤，先让他们说出来或者写出来。一会儿教师引导他们对实验步骤做出评估。 学生思考并回答：（1）如果先测小石块的体积，则小石块上会沾有水，测量它的质量会偏大。 （2）测量小石块的体积时，如果先测量总体积，则把小石块从水中取出时会沾水，使测量的小石块体积偏大。	在测量固体密度实验中，从产生误差的角度进行评估，培养学生在设计实验时有控制误差的意识和能力。
	三、测量盐水的密度 学生自己用盐和水配制一杯盐水，利用天平和量筒测量所配制的盐水的密度，先设计实验步骤然后进行实验。 多数学生设计的实验步骤如下： （1）用天平测出空烧杯的质量m1； （2）将盐水倒进烧杯，用天平测出装有盐水的烧杯的总质量m2； （3）将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，读出盐水的体积V； （4）计算出盐水的密度：。 引导学生对上述实验过程进行了评估：实验原理正确，实验器材使用恰当，操作过程规范，读数准确，计算无误，得出的盐水密度也是不准确的。因为在操作过程中，烧杯中的盐水不可能全部倒入量筒中，多多少少会有一点儿盐水沾在烧杯内壁上。应该怎么办呢？ 注意到了上述因素，有同学提出了改进方案： （1）用天平测出量筒的质量m1； （2）将适量的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积V； （3）用天平测出盐水和量筒的质量m2； （4）计算出盐水密度。 单纯从减小误差的角度来考虑，上述步骤是正确的。但上述步骤忽略了另一重要因素──安全性。因为量筒又细又高，底座面积又小，放在晃晃悠悠的天平上，一不留神就会翻倒。安全性──包括人身安全和实验仪器安全，应是实验者考虑的首要因素。 既然烧杯中的水无法全部倒入量筒，我们不妨让它多剩一些，测出烧杯和剩下的盐水的质量，可知倒出去的盐水质量，倒出去的盐水体积可由量筒直接测出，这样就可算出倒出去的盐水的密度。正是这样经历多次设计，多次评估，考虑到各种因素，确定了测量盐水密度的最佳方案： （1）将适量的盐水倒入烧杯中，测出烧杯和盐水的质量m1。 （2）把烧杯中的一部分盐水倒入量筒中，用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2。 （3）测出量筒内盐水的体积V。 （4）计算出量筒中的盐水密度（与配制的盐水密度相同）。 这种方法避免了因盐水沾在容器壁上所引起的误差，保证m1、m2测量准确，V读数准确。 让学生按上面的步骤测量盐水的密度，并把数据记录在下面的表格中。 烧杯和盐水总质量m1（g） 剩余盐水和烧杯总质量m2（g） 倒出盐水的质量m（g） 倒出盐水的体积V（m3） 倒出盐水的密度ρ（g/cm3）	学生可能会设计出不同的实验步骤，先让他们说出来或者写出来。一会儿教师引导他们对实验步骤做出评估。 学生对实验步骤进行改进设计。 学生对实验步骤进行最终设计。	在测量固体密度实验中，从产生误差的角度进行评估，培养学生在设计实验时有控制误差的意识和能力。 培养学生安全操作实验仪器的意识。 在测量液体密度实验中，从产生误差的角度进行评估，培养学生在设计实验时有控制误差的意识和能力。
课堂小结（5分钟）	通过这节课你学到了什么？ 学生回答或与同学们进行交流，老师恰当总结。	梳理本节课知识内容，把自己所学到的知识与老师同学交流，最后总结出本节课的知识点。	培养学生总结归纳的能力。梳理本节知识形成一个完整的知识体系。同时也可以帮助学生记忆。