第三节 密度（教学设计）物理沪科版2024八年级全一册

5.3 密度（教学设计） 【学业要求】 1.物理观念： （1）能通过实验，理解密度，知道一些常见物质的密度。 （2）能将密度知识与其在生产生活中的应用联系起来；能体会用物理量之比建构物理概念的意义。 2.科学思维： 经历“探究同种物质的质量与体积的关系”实验，进一步理解密度。 3.科学探究： （1）探究同种物质的质量与体积的关系。 （2）通过实验，培养学生实验探究能力，养成良好的思考习惯。 4.科学态度与责任： （1）在实验中体会克服困难、解决问题、“发现”成功的喜悦。 （2）通过分析、归纳，培养学生严谨的科学态度与协作精神。 （3）能从运用密度知识解决实际问题中获得成就感，能为我国古人在水利工程上的智慧而骄傲。 【重点难点】 学习重点：能通过实验，理解密度和应用密度解决实际问题。 学习难点：能通过实验，理解密度。 【器材准备】 1.天平、烧杯、水、盐水、立方体（木块、铜块）等。 2.相关的视频、挂图、课件等。 【课时安排】 1课时（45分钟） 【教学过程】 一、新课引入： 看一看 想一想： 在2024年巴黎奥运会上，中国运动员一共获得了40枚金牌、27枚银牌、 24枚铜牌的骄人战绩，为国人争了光。 那么，你能分辨出金牌、银牌和铜牌吗？ 本节课我们就来学习一种描述物质性质的物理量——密度。 全红婵获得跳水金牌 乒乓球女团获得金牌 二、自主学习： 自主学习（一）　密度的概念 自主学习一 1.任务清单：阅读教材P115--117的内容，思考完成下列问题： （时间：3分钟；要求：用红笔圈画重点语句。） （1）相同体积的不同物质，其质量是否相等？ （2）体积不同，质量不同的两种物质，你能否鉴别出来？ （3）同种物质的质量与其体积之比是否相同？不同物质的质量与其体积之比是否不同？ （4）什么是密度？计算公式？单位有哪些？含义是什么？进率？ （5）观察密度表，你能发现什么规律？ 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 助学释疑一　密度的概念 实验一： 1．提出问题： （1）相同体积的同种物质，其质量相等？ （2）相同体积的不同物质，其质量是否相等？ 例如，两个相同烧杯装有体积相等的“水”，一杯为纯水，另一杯为盐水，哪杯“水” 的质量更大？下面通过实验来验证你的猜想。 2．猜想与假设： 说出你的猜想（1） ； （2） .　 3．进行实验： 将这两杯“水”分别放置在天平的左、右盘， 观察指针偏向中央刻度线的左侧还是右侧。 4．实验结论： （1）相同体积的同种物质，其质量 ； （2）相同体积的不同物质，其质量 。 实验二： 1．提出问题： （1）两杯“水”体积不同，质量不同，不通过品尝还能如何鉴别？ （2）同种物质的体积增大，其质量会相应增大，但质量与体积之比是否改变？ （3）我们能否通过物体的质量与其体积之比进行区别？ 2．实验设计： （1）取几个不同体积的立方体铝块，用天平分别测量它们的质量，用刻度尺测量铝块边长后算出体积，然后分别计算不同铝块的质量与体积之比。 （2）用类似方法测出某铜块（或铁块）的质量和体积，然后计算它们的质量与体积之比。 （3）比较两次实验的数据，你能得出什么结论？ 3．实验器材： 天平、砝码、刻度尺、体积不同的铝块和铜块（或木块）。 4．实验步骤： （1）调节天平横梁平衡； （2）用天平分别测量不同体积的铝块（铜块、木块）的质量，记入表中； （3）用刻度尺测量铝块（铜块、木块）的边长，计算它们的体积，记入表中。 5．实验记录表格： 6．分析论证： （1）同种物质的质量与其体积之比是一定的； （2）不同物质的质量与其体积之比一般是不同的。 归纳：同种物质的质量与它的体积成正比；物质相同，质量跟体积的比值相同；物质不同，质量跟体积的比值不同。 即：质量跟体积的比值m/V与物质的种类有关。 （3）画出铝块的m-V图像： 以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，根据测得数据在坐标系上描点，然后用平滑曲线连接即可。 归纳：同种物质的质量与体积成正比，质量与体积的比值是一个恒量。对于不同物质，这个比值一般不同，说明这个比值反映的是物质的某种特性。 物理学中，就用密度表示物质的这种性质。 （三） 密度： （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，用字母ρ表示。 （2）计算公式： （3）密度单位： ①国际单位：“千克/米3”（kg/m3或kg·m-3）； ②常用单位：“克/厘米3”（g/cm3或g·cm-3）； ③ 进率： 1g/cm3=103kg/m3 （4）密度读法及物理意义： 水的密度为1.0×103kg/m3，读作1.0×103千克每立方米；表示体积为1m3的水的质量为1.0×103kg。 （水的密度需要牢记） （5）常见物质的密度:( ‌除特别说明外，表中数据均为常温常压下该物质的密度) 认真观察密度表，你会发现哪些规律？ （1）密度与物质的种类有关，与物体的质量、体积、形状无关。不同物质的密度是不同的。 （2）密度与温度和压强有关； （3）密度与物质的种类有关，不同物质的密度是不同的。 （4）大部分固体的密度较大，液体的密度次之，气体的密度最小。 自主学习（二）　密度知识的应用： 1.任务清单：阅读教材P118--119的内容，思考完成下列问题： （时间：3分钟；要求：用红笔圈画重点语句。） （1）运用密度知识，如何鉴别物质？ （2）运用密度知识，如何估测物体的体积或质量？ （3）运用密度知识，如何配置盐水、鉴别牛奶的品质？ （4）航空器材和机床底座为什么要采用密度不同的材料？ （5）暖气为什么都安装在墙体的下部？飞沙堰的排沙原理？ 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 助学释疑二　密度知识的应用： 1．鉴别物质： （1）原理： ρ=m/V （2）方法：先测出该物体的质量、体积，计算出组成该物体的物质密度。查阅密度表，比较即可。 例如，小明测出妈妈的金戒指密度为10.5×103 kg/m3，通过 查密度表可知他妈的戒指不是金子，而是银做的。 2．估测物体的质量： （1）原理： ρ=m/V （2）方法：对于某些不方便直接测量质量的物体，只要测出它的体积，通过密度表查出组成该物体的物质密度，然后根据推导公式m=ρV就能算出该物体的质量。 例如，我们只要测出教室的长、宽、高，就可根据空气密度估测出教室内空气的质量。 3．估测物体的体积： （1）原理： ρ=m/V （2）方法：对于某些不方便直接测量体积的物体，只要测出它的质量，通过密度表查出组成该物体的物质密度，然后根据推导公式V=m/ρ就能算出该物体的体积。 例如，我们只要测出一盘细铜丝的质量，就可根据铜的密度估测出这盘细铜丝的体积。 4．盐水选种： 就是把种子放在一定浓度的盐水里，利用浮力把好种子和坏种子分开来。 各种作物的种子密度都不一样，所用的盐水密度配置也应不一样。 5．鉴别牛奶的品质： 研究表明，牛奶中掺水越多，牛奶的密度越小。 6．应用密度知识学则材料： （1）航空器材常采用强度高、密度小的材料； （2）拍电影时的“石头、墙体”等常采用密度小的材料； （3）机床底座则需要用坚固、密度大的材料； 7．暖气一般安装在墙体的下部： 其周围空气因受热体积膨胀、密度变小而上升，温度低的冷空气就从四面八方流过来，使房间的温度迅速升高。 8．飞沙堰的排沙功能： 飞沙堰的排沙原理用到了很多知识，其中也包含了水和泥沙、石头的密度不同的原理。 例题 某同学获得了一枚金牌。他想知道该金牌是否是纯金的，于是利用实验室里的器材测出该金牌的质量为44.5 g，体积为5 cm3。请根据这些数据判断该金牌是否是纯金的，并写出理由。 分析 本题中已知金牌质量和体积。可根据密度公式算出该金牌的密度，然后与纯金的密度进行比较，从而判断金牌是否是纯金的。 解： 由题意，金牌质量 m = 44.5 g，体积V = 5 cm3。 根据密度公式，该金牌的密度为 查密度表可知纯金的密度为19.3×103 kg/m3。 因此，可判断该金牌不是纯金的。 讨论 假设这块体积为5 cm3的金牌是纯金的，它的质量应该有多大？有经验的师傅，用手掂一掂金牌，也可粗略判断其是否是纯金的。这是为什么？ 物理聊吧 铜线是工程技术中常用的材料。某型号裸铜线的横截面积为4 mm2，如果一卷铜线的质量为10 kg，怎样估算这卷铜线有多长？你的估算结果是什么？ 三、自主测评： 要求：合上课本，像考试一样独立完成。（时间：8分钟；分值：100分） 1.（20分）在“探究物质质量与体积的关系”实验中，选择_________物质进行多次测量（选填“一种”或“多种”），其目的是_________。 2．（20分）如图为探究甲、乙两种物质组成物体的质量跟体积的关系时作出的图象。以下分析正确的是（　　） A．甲物质组成物体的质量跟体积的比值比乙物质的大 B．甲物质组成物体的质量跟体积的比值比乙物质的小 C．同种物质组成物体的质量跟体积的比值是不同的 D．不同物质组成物体的质量跟体积的比值是相同的 3．（20分）关于密度公式的说法中正确的是( ) A.物质的密度跟它的质量成正比 B.物质的密度跟它的体积成反比 C.物质的密度跟它的质量成正比，且跟它的体积成反比 D.物质密度跟它的质量、体积大小无关 4．（20分）（2024·四川宜宾）（多选）从生活走向物理，从物理走向社会。下列生活中有关质量和密度的说法正确的是（  ） A．冰块熔化成水后密度变大，质量变大 B．一个鸡蛋的质量约为500g C．气凝胶是当今世界上密度极小的固体材料，广泛应用于航天领域 D．发生火灾时，有害气体受热密度变小而上升，受困人员需弯腰甚至匍匐撤离 5．（20分）矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑碑身高37.94 m，由413块花岗岩石块砌成。碑心石是一块整的花岗岩，长14.7 m、宽2.9 m、厚1.0 m，它的质量约为多少? 四、课堂小结： 引导学生学列本节课的思维导图： 五、板书设计： 见上面思维导图 六、教后反思： 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的有哪些？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 5.3 密度（教学设计） 【学业要求】 1.物理观念： （1）能通过实验，理解密度，知道一些常见物质的密度。 （2）能将密度知识与其在生产生活中的应用联系起来；能体会用物理量之比建构物理概念的意义。 2.科学思维： 经历“探究同种物质的质量与体积的关系”实验，进一步理解密度。 3.科学探究： （1）探究同种物质的质量与体积的关系。 （2）通过实验，培养学生实验探究能力，养成良好的思考习惯。 4.科学态度与责任： （1）在实验中体会克服困难、解决问题、“发现”成功的喜悦。 （2）通过分析、归纳，培养学生严谨的科学态度与协作精神。 （3）能从运用密度知识解决实际问题中获得成就感，能为我国古人在水利工程上的智慧而骄傲。 【重点难点】 学习重点：能通过实验，理解密度和应用密度解决实际问题。 学习难点：能通过实验，理解密度。 【器材准备】 1.天平、烧杯、水、盐水、立方体（木块、铜块）等。 2.相关的视频、挂图、课件等。 【课时安排】 1课时（45分钟） 【教学过程】 一、新课引入： 看一看 想一想： 在2024年巴黎奥运会上，中国运动员一共获得了40枚金牌、27枚银牌、 24枚铜牌的骄人战绩，为国人争了光。 那么，你能分辨出金牌、银牌和铜牌吗？ 本节课我们就来学习一种描述物质性质的物理量——密度。 全红婵获得跳水金牌 乒乓球女团获得金牌 二、自主学习： 自主学习（一）　密度的概念 自主学习一 1.任务清单：阅读教材P115--117的内容，思考完成下列问题： （时间：3分钟；要求：用红笔圈画重点语句。） （1）相同体积的不同物质，其质量是否相等？ （2）体积不同，质量不同的两种物质，你能否鉴别出来？ （3）同种物质的质量与其体积之比是否相同？不同物质的质量与其体积之比是否不同？ （4）什么是密度？计算公式？单位有哪些？含义是什么？进率？ （5）观察密度表，你能发现什么规律？ 【答案】略。 【解析】略。 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 助学释疑一　密度的概念 实验一： 1．提出问题： （1）相同体积的同种物质，其质量相等？ （2）相同体积的不同物质，其质量是否相等？ 例如，两个相同烧杯装有体积相等的“水”，一杯为纯水，另一杯为盐水，哪杯“水” 的质量更大？下面通过实验来验证你的猜想。 2．猜想与假设： 说出你的猜想（1） ； （2） .　 3．进行实验： 将这两杯“水”分别放置在天平的左、右盘， 观察指针偏向中央刻度线的左侧还是右侧。 4．实验结论： （1）相同体积的同种物质，其质量 ； （2）相同体积的不同物质，其质量 。 实验二： 1．提出问题： （1）两杯“水”体积不同，质量不同，不通过品尝还能如何鉴别？ （2）同种物质的体积增大，其质量会相应增大，但质量与体积之比是否改变？ （3）我们能否通过物体的质量与其体积之比进行区别？ 2．实验设计： （1）取几个不同体积的立方体铝块，用天平分别测量它们的质量，用刻度尺测量铝块边长后算出体积，然后分别计算不同铝块的质量与体积之比。 （2）用类似方法测出某铜块（或铁块）的质量和体积，然后计算它们的质量与体积之比。 （3）比较两次实验的数据，你能得出什么结论？ 3．实验器材： 天平、砝码、刻度尺、体积不同的铝块和铜块（或木块）。 4．实验步骤： （1）调节天平横梁平衡； （2）用天平分别测量不同体积的铝块（铜块、木块）的质量，记入表中； （3）用刻度尺测量铝块（铜块、木块）的边长，计算它们的体积，记入表中。 5．实验记录表格： 6．分析论证： （1）同种物质的质量与其体积之比是一定的； （2）不同物质的质量与其体积之比一般是不同的。 归纳：同种物质的质量与它的体积成正比；物质相同，质量跟体积的比值相同；物质不同，质量跟体积的比值不同。 即：质量跟体积的比值m/V与物质的种类有关。 （3）画出铝块的m-V图像： 以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，根据测得数据在坐标系上描点，然后用平滑曲线连接即可。 归纳：同种物质的质量与体积成正比，质量与体积的比值是一个恒量。对于不同物质，这个比值一般不同，说明这个比值反映的是物质的某种特性。 物理学中，就用密度表示物质的这种性质。 （三） 密度： （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，用字母ρ表示。 （2）计算公式： （3）密度单位： ①国际单位：“千克/米3”（kg/m3或kg·m-3）； ②常用单位：“克/厘米3”（g/cm3或g·cm-3）； ③ 进率： 1g/cm3=103kg/m3 （4）密度读法及物理意义： 水的密度为1.0×103kg/m3，读作1.0×103千克每立方米；表示 体积为1m3的水的质量为1.0×103kg。 （水的密度需要牢记） （5）常见物质的密度:( ‌除特别说明外，表中数据均为常温常压下该物质的密度) 认真观察密度表，你会发现哪些规律？ （1）密度与物质的种类有关，与物体的质量、体积、形状无关。不 同物质的密度是不同的。 （2）密度与温度和压强有关； （3）密度与物质的种类有关，不同物质的密度是不同的。 （4）大部分固体的密度较大，液体的密度次之，气体的密度最小。 自主学习（二）　密度知识的应用： 1.任务清单：阅读教材P118--119的内容，思考完成下列问题： （时间：3分钟；要求：用红笔圈画重点语句。） （1）运用密度知识，如何鉴别物质？ （2）运用密度知识，如何估测物体的体积或质量？ （3）运用密度知识，如何配置盐水、鉴别牛奶的品质？ （4）航空器材和机床底座为什么要采用密度不同的材料？ （5）暖气为什么都安装在墙体的下部？飞沙堰的排沙原理？ 【答案】略。 【解析】略。 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 助学释疑二　密度知识的应用： 1．鉴别物质： （1）原理： ρ=m/V （2）方法：先测出该物体的质量、体积，计算出组成该物体的物质密度。查阅密度表，比较即可。 例如，小明测出妈妈的金戒指密度为10.5×103 kg/m3，通过 查密度表可知他妈的戒指不是金子，而是银做的。 2．估测物体的质量： （1）原理： ρ=m/V （2）方法：对于某些不方便直接测量质量的物体，只要测出它的体积，通过密度表查出组成该物体的物质密度，然后根据推导公式m=ρV就能算出该物体的质量。 例如，我们只要测出教室的长、宽、高，就可根据空气密度估测出教室内空气的质量。 3．估测物体的体积： （1）原理： ρ=m/V （2）方法：对于某些不方便直接测量体积的物体，只要测出它的质量，通过密度表查出组成该物体的物质密度，然后根据推导公式V=m/ρ就能算出该物体的体积。 例如，我们只要测出一盘细铜丝的质量，就可根据铜的密度估测出这盘细铜丝的体积。 4．盐水选种： 就是把种子放在一定浓度的盐水里，利用浮力把好种子和坏种子分开来。 各种作物的种子密度都不一样，所用的盐水密度配置也应不一样。 5．鉴别牛奶的品质： 研究表明，牛奶中掺水越多，牛奶的密度越小。 6．应用密度知识学则材料： （1）航空器材常采用强度高、密度小的材料； （2）拍电影时的“石头、墙体”等常采用密度小的材料； （3）机床底座则需要用坚固、密度大的材料； 7．暖气一般安装在墙体的下部： 其周围空气因受热体积膨胀、密度变小而上升，温度低的冷空气就从四面八方流过来，使房间的温度迅速升高。 8．飞沙堰的排沙功能： 飞沙堰的排沙原理用到了很多知识，其中也包含了水和泥沙、石头的密度不同的原理。 例题 某同学获得了一枚金牌。他想知道该金牌是否是纯金的，于是利用实验室里的器材测出该金牌的质量为44.5 g，体积为5 cm3。请根据这些数据判断该金牌是否是纯金的，并写出理由。 分析 本题中已知金牌质量和体积。可根据密度公式算出该金牌的密度，然后与纯金的密度进行比较，从而判断金牌是否是纯金的。 解： 由题意，金牌质量 m = 44.5 g，体积V = 5 cm3。 根据密度公式，该金牌的密度为 查密度表可知纯金的密度为19.3×103 kg/m3。 因此，可判断该金牌不是纯金的。 讨论 假设这块体积为5 cm3的金牌是纯金的，它的质量应该有多大？有经验的师傅，用手掂一掂金牌，也可粗略判断其是否是纯金的。这是为什么？ 物理聊吧 铜线是工程技术中常用的材料。某型号裸铜线的横截面积为4 mm2，如果一卷铜线的质量为10 kg，怎样估算这卷铜线有多长？你的估算结果是什么？ 三、自主测评： 要求：合上课本，像考试一样独立完成。（时间：8分钟；分值：100分） 1.（20分）在“探究物质质量与体积的关系”实验中，选择_________物质进行多次测量（选填“一种”或“多种”），其目的是_________。 【答案】多种；让实验结论具有普遍性 【解析】探究物质的质量和体积的关系，目的是寻找质量与体积的关系，“探究物质质量与体积的关系”实验中，应该测量多组数据，改变物质的体积，并测出质量，为了得出比较完整的实验结论，避免结论的偶然性，还需选择不同物质的物块进行实验，这样得出的结论具有普遍性。 2．（20分）如图为探究甲、乙两种物质组成物体的质量跟体积的关系时作出的图象。以下分析正确的是（　　） A．甲物质组成物体的质量跟体积的比值比乙物质的大 B．甲物质组成物体的质量跟体积的比值比乙物质的小 C．同种物质组成物体的质量跟体积的比值是不同的 D．不同物质组成物体的质量跟体积的比值是相同的 【答案】A 【解析】由图像可知，同种物体的质量与体积成正比例关系，所以同种物质的质量与体积之比是相同的，不同物质组成的物体的质量与其体积的比值一般是不同的。 故ACD错误。 所以选A。 3．（20分）关于密度公式的说法中正确的是( ) A.物质的密度跟它的质量成正比 B.物质的密度跟它的体积成反比 C.物质的密度跟它的质量成正比，且跟它的体积成反比 D.物质密度跟它的质量、体积大小无关 【答案】D 【解析】密度是物质的一种特性，即同种物质（状态相同时）密度相同，不同物质密度一般不同，它只与物质种类和状态有关，与物体的质量、体积无关，所以不能说物质的密度跟它的质量成正比，跟它的体积成反比，故ABC错误，D正确。 4．（20分）（2024·四川宜宾）（多选）从生活走向物理，从物理走向社会。下列生活中有关质量和密度的说法正确的是（  ） A．冰块熔化成水后密度变大，质量变大 B．一个鸡蛋的质量约为500g C．气凝胶是当今世界上密度极小的固体材料，广泛应用于航天领域 D．发生火灾时，有害气体受热密度变小而上升，受困人员需弯腰甚至匍匐撤离 【答案】CD 【解析】A. 物体质量与物质的状态、形状、位置没有关系，所以冰块熔化成水后密度变大，质量不变，故A错误； B. 一个鸡蛋的质量约为50g，故B错误； C. 气凝胶是当今世界上密度最小的固体，这种新材料具有隔热、绝缘能力强、坚固耐用等特点，广泛应用于航天领域，故C正确； D. 火灾发生时，温度较高，室内有毒气体体积膨胀，密度减小，根据物体的浮沉条件，有毒气体漂浮在房间的上方，受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场，故D正确。 故选CD。 5．（20分）矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑碑身高37.94 m，由413块花岗岩石块砌成。碑心石是一块整的花岗岩，长14.7 m、宽2.9 m、厚1.0 m，它的质量约为多少? 【答案】119.3 t 【解析】碑心石的体积：V＝14.7m×2.9m×1.0m＝42.6m3 查表，取花岗岩的密度： ρ＝2.8×103kg/m3 由公式ρ=m/V 得 m＝ρV＝2.8×103 kg/m3×42.6 m3＝119.3×103 kg ＝119.3 t 四、课堂小结： 引导学生学列本节课的思维导图： 五、板书设计： 见上面思维导图 六、教后反思： 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的有哪些？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$