内容正文:
第三节 密 度
◇教学目标◇
知识目标
1.通过实验,知道物体质量与体积的关系。
2.理解密度的含义,能解释生活中一些与密度有关的物理现象。
3.会从密度表中查物质的密度。
4.运用密度知识鉴别物质,估测物体的体积,估测物体的质量。
5.了解密度知识在生产、生活和科学研究中的应用。
能力目标
让学生经历“观察—猜想—实验—归纳”的学习过程,探究物体质量与体积的关系,建立密度的概念,能用密度知识鉴别物质,解释生产生活中与密度有关的物理现象;能认识通过比值法建构物理概念的意义。
素养目标
1.通过探究物体质量与体积的关系,培养学生细心、认真、客观、公正、合作的科学精神以及在交流与讨论中应有的科学态度。
2.知道生产、生活中密度知识的应用,明确利用密度知识不仅可以鉴别物质,而且还可以发现新物质,感知物理知识的神奇,激发学习物理的兴趣。
◇教学重难点◇
教学重点
物体质量与体积的关系、物质的密度、利用密度鉴别物质、利用密度知识计算相关物理量的大小。
教学难点
密度是物质的一种特性、密度单位之间的转换。同种物质的密度与质量、体积无关,不同物质组成的物体质量或体积与密度之间的关系分析。
◇教学过程◇
一、新课导入
物理与有些谜语有关联。动物晚会上,两只老虎表演了猜谜语的游戏,你能猜出图中的谜底吗?
二、教学步骤
探究点1 密度的概念
[阅读课本]P115~P116“自然界中的物质……请说出你的想法。”
[小组讨论](1)同种物质组成的物体,其质量与体积有什么关系?
(2)不同种物质组成的物体,其质量与体积有什么关系?
(3)物体的质量与体积的关系,能不能用单位体积的质量来表示?
[实验]分别测出下列物质的质量与体积,然后计算各自的质量与体积之间的比值,同时把测量结果和计算结果填入表格。
(1)若干杯体积不同的纯水。
(2)若干个体积不同的铁块。
(3)若干个体积不同的铜块。
实验次数
质量m/g
体积
V/cm3
质量∶体积
数值
单位
纯水1
10
10
1
g/cm3
纯水2
20
20
1
g/cm3
铁块1
79
10
7.9
g/cm3
铁块2
158
20
7.9
g/cm3
铜块1
89
10
8.9
g/cm3
铜块2
178
20
8.9
g/cm3
[归纳提升](1)同种物质的质量与其体积之比是一定的,不同物质的质量与其体积之比一般是不同的。
(2)的单位是g/cm3或kg/m3。
[班内交流]要研究同种物质和不同种物质组成的物体的质量与体积的关系,应该选用什么样的物体作为研究对象?
[分析](1)要研究同种物质组成的物体的质量与体积的关系,应选用体积不同的同种物质;要研究不同种物质组成的物体的质量与体积的关系,应选用相同体积的不同种物质。
(2)成正比和成反比关系的判断:两个相关联量的比值一定,这两个量就是成正比关系;两个相关联量的乘积一定,这两个量就是成反比关系。
物体的质量与体积的关系:同种物质组成的物体,其质量与体积的比值一定,我们就可以说,物体的质量与体积是成正比关系。
[阅读课本]P116“在物理学中……1 g/cm3=1×103 kg/m3。”
[小组讨论](1)什么是物质的密度?密度的意义是什么?
(2)密度的公式是什么?变形式有哪些?
(3)密度的国际单位和常用单位分别是什么?它们之间的换算关系是多少?
(4)水的密度为1.0×103 kg/m3,它表示的物理意义是什么?
[归纳提升](1)定义:在物理学中,把由某物质组成的物体的质量与其体积之比叫做这种物质的密度。
用两个物理量的比值来定义另一个物理量,这种定义物理量的方法称为比值定义法,密度的概念就是用比值定义法建立的。
(2)公式:ρ=。
变形式:因为m=ρV,所以m与ρV可以用以下形式呈现,进而可知其变形公式。
(3)单位:在国际单位制中,密度的单位是“千克/米3”,读作“千克每立方米”,用符号“kg/m3”或“kg·m-3”表示。常用单位还有“克/厘米3”,读作“克每立方厘米”,用符号“g/cm3”或“g·cm-3”表示。
它们之间的换算关系:1 g/cm3=1000 kg/m3。
(4)水的密度为1.0×103 kg/m3,表示1 m3水的质量是1.0×103 kg。
[班内交流]能不能说,某种物质的密度与其质量成正比,与其体积成反比?
[分析]在公式ρ=中,不能认为某种物质的密度与其质量成正比,与其体积成反比,原因是,物质的密度是物质的一种特性,它只与物质的种类有关,而与物体的质量、体积等无关,但一种物质的密度却可以根据其质量、体积求得,即=ρ。
探究点2 常见物质的密度
[阅读课本]P117“科学书屋”
[小组讨论]观察常见固体、液体和气体的密度,你有什么发现?
[归纳提升](1)密度表的应用:利用密度表能查找某种物质的密度,根据密度的大小能判定是哪一种物质。
(2)由密度表发现的信息:
①每种物质都有自己的密度,物质不同,密度一般不同。
②有的物质不同,但密度却相同,如煤油和酒精。
③物质的密度会随物质状态的变化而变化。
④汞是液体,但密度大于铅、铜、铝等固体。
[班内交流](1)温度变化对密度有什么影响?
(2)气体的密度变化有什么特点?
[分析](1)温度的变化会引起密度的变化:物体温度的变化会引起体积的变化,质量不变,但密度却会发生变化。
(2)气体的密度容易发生变化:气体较容易被压缩,也很容易扩张充满它所能达到的空间,气体在压缩和扩张时,其质量不变,而体积分别变小或变大,密度就会变大或变小。使用氧气的过程中,氧气瓶中的氧气质量减小,体积不变,导致氧气瓶中的氧气密度减小。
探究点3 密度知识的应用
[阅读课本]P118“密度知识的应用”
[小组讨论]密度知识在生产、生活中有哪些应用?
[归纳提升]密度知识的运用——鉴别物质:知道物体的质量和体积,求出其密度,对照密度表就可判断物质种类。
[阅读课本]P118~P119“例题”
知所求:判断金牌是否是纯金的。
明思路:根据ρ=求出金牌的密度。
细解答:ρ==8.9 g/cm3=8.9×103 kg/m3,查密度表可知,金牌不是纯金的。
三、板书设计
第三节 密 度
1.密度的概念
(1)探究物体质量与体积的关系
同种物质组成的物体,其质量与体积的比值一定,不同种物质组成的物体,其质量与体积的比值一般不同。
成正比和成反比关系的判断:两个相关联量的比值一定→这两个量成正比关系;两个相关联量的乘积一定→这两个量成反比关系。
(2)密度
①定义:某种物质组成的物体的质量与其体积的比。
比值定义法:用两个物理量的比值来定义另一个物理量。
②公式:ρ=,变形式
③单位:国际单位:“kg/m3”,常用单位:“g/cm3”,它们之间的换算关系:1 g/cm3=1000 kg/m3。
2.常见物质的密度
3.密度知识的应用——鉴别物质。
◇教学反思◇
明确本节课的思路是学习这节课的关键。所以,上课一开始,就要提供素材,创设情景,让学生提出同种物质组成的物体的质量与体积是什么关系,不同种物质组成的物体的质量与体积是什么关系,在此基础上,追问:能不能用物体质量与体积的比值来表示以上关系呢?明确了这些,制订实验方案、收集实验数据、建构实验结论,自然水到渠成。
利用密度知识可以鉴别物质,在学习这部分知识时,应充分利用好课本上的例题,要求学生利用所学知识,计算密度,以提高学生的演算能力。当然,求解计算题,要求学生一定规范解答。
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