6.4 密度的应用（教学设计）-2024-2025学年人教版物理八年级上册

本文围绕“密度的应用”展开，承接密度概念学习，为后续物理知识应用奠基。通过实例分析、实验操作等环节，培养学生物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任等核心素养，如在计算质量、体积及鉴别物质环节渗透科学思维。 本教学设计创新点在于紧密联系生活实例，采用讲授、实验、小组合作等特色教法。从学生层面提升解决实际问题能力，为教师提供清晰授课路径，有效突破教学难点。

密度的应用 教学设计 教学目标 （1）物理观念：通过密度公式的应用，学生能够理解密度是物质的基本特性，并能运用密度公式进行质量、体积的计算和物质鉴别。 （2）科学思维：学生能够运用密度知识解决实际问题，解释生活中的物理现象，发展逻辑推理和问题解决能力。 （3）科学探究：通过实例分析和实验操作，学生能够掌握密度测量的方法，培养实验设计和数据处理能力。 （4）科学态度与责任：学生能够认识到密度知识在生活和社会中的重要性，培养科学探究的兴趣和社会责任感。 教学方法 讲授法、实验法、小组合作法、问题引导法 教学重点 （1）掌握密度公式及其变形公式，能够灵活应用于实际问题的计算。 （2）通过密度知识解决生活中的实际问题，培养学生的科学思维和实践能力。 教学难点 （1）理解并运用密度公式进行实际问题的计算。 （2）如何通过密度鉴别不同物质。 教学过程 一、导入新课 （通过展示一张天安门广场的人民英雄纪念碑图片，引导学生进入本节课的主题。） 教师：同学们，我们眼前的这张图片是矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑。正面碑心石上镌刻着 “人民英雄永垂不朽” 八个金箔大字。这块花岗岩碑心石是从一块完整的花岗岩石经过多次加工而成的。你们知道这块花岗岩石的质量是多少吗？我们应该如何计算呢？ 二、讲授新课 （1）情境展示与问题引入 如图所示，矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑，正面碑心石上镌刻着 “人民英雄永垂不朽” 八个金箔大字。该碑心石由一整块花岗岩经多次加工而成，当这块花岗岩被加工成长 14.7 m、宽 2.9 m、厚 1.0 m 的长方体巨石时，其质量约为多少？ （2）探究点一：利用密度求出质量 教师：根据公式 ρ = m/V，可以推导出 m = ρV。因此，如果我们知道了物体的体积和密度，就可以算出物体的质量。 教材 “问题” 栏目中已经给出了巨石的长 l1、宽 l2、厚 l3，巨石的体积 V 可以通过公式 V = l1 l2 l3 计算得出，即 V = 14.7 m × 2.9 m × 1.0 m = 42.63 m³。 查表得知，花岗岩的密度 ρ 大约是 2.8 × 10³ kg/m³。将这些数据代入公式 m = ρV，我们可以得到巨石的质量 m = 2.8 × 10³ kg/m³ × 42.63 m³ = 119,364 kg 或者 119.364 吨。 学生：老师，这个巨石的质量真重啊！ 教师：的确如此，这个重量确实令人印象深刻。接下来，我们将学习如何利用密度来求出物体的体积。 （3）探究点二：利用密度求出体积 教师：现在我们来看看如何利用密度求出物体的体积。根据公式 ρ = m/V，可以推导出 V = m/ρ。也就是说，如果我们知道了物体的质量和密度，就可以算出物体的体积。这在处理形状不规则或不便于直接测量体积的物体时特别有用。 例如，修缮某文物需要使用厚度为 0.15 μm 的金箔，这种金箔主要由黄金制成。假设没有损耗，那么 10 g 的黄金能修缮多大面积？ 查表可知，金的密度 ρ 约为 19.3 × 10³ kg/m³。将这些数据代入公式 V = m/ρ，可以得到 10 g 黄金的体积 V = 0.01 kg / (19.3 × 10³ kg/m³) = 5.2 × 10⁻⁷ m³。 由于所用金箔的厚度 d = 0.15 μm，则能修缮的面积 S = V / d = (5.2 × 10⁻⁷ m³) / (0.15 × 10⁻⁶ m) = 3.5 m²。 学生：原来密度公式还能用来计算这样的问题啊！ 教师：没错，密度公式在实际生活中的应用非常广泛。接下来，我们再来看一个例子，了解如何利用密度来鉴别物质。 （4）探究点三：利用密度鉴别物质 教师：如果我们测出某种物质组成的物体的密度，并将其与已知的各种物质的密度进行比较，就可以判断该物体可能是由什么物质构成的了。比如，体育锻炼用的一个实心 “铅球” 的质量是 4 kg，经测量知道它的体积是 0.57 dm³。这个球是用纯铅制造的吗？ 要判断制造铅球的材料是否为纯铅，可以先求出它的密度，再与纯铅的密度进行比较。 此铅球的密度 ρ = m/V = 4 kg / (0.57 × 10⁻³ m³) = 7.0 × 10³ kg/m³。 查表可知，纯铅的密度是 11.3 × 10³ kg/m³。显然，这个铅球不是纯铅制成的。 学生：老师，原来密度还可以用来鉴别物质啊！ 教师：没错，密度在鉴别物质方面也是非常有用的。下面我们来进一步了解密度在生活中的应用。 三、应用与拓展 教师：密度作为物质的基本性质之一，在我们的生活中有着广泛的应用。请大家阅读教材第 156 页最后两段文字，了解密度在生活中的应用，并回答以下问题： 密度在商业中有哪些应用？ 密度在矿藏勘探中的作用是什么？ 根据不同需求选择合适的材料时，密度有哪些应用？ （学生阅读教材后回答问题） 学生：密度在商业中可以用来鉴别牛奶的品质、酒的浓度等。 学生：密度在矿藏勘探中可以用来确定矿石的种类。 学生：根据不同需求选择合适的材料时，可以通过对比不同材料的密度来决定。 教师：回答得很好！密度在很多领域都有重要的应用，希望同学们能够将所学的知识应用到实际问题中去。 四、总结与反馈 教师：通过本节课的学习，我们进一步理解了密度的概念，并学会了如何利用密度的公式进行计算。密度不仅是物质的基本性质之一，而且在我们的生产和生活中有着广泛的应用。希望大家能够将所学的知识应用到实际问题中去。 学生：老师，今天我们学到了很多关于密度的知识，以后在生活中也会更加注意这方面的应用。 学科网（北京）股份有限公司 $$