内容正文:
课题
第六章 第3节 测量液体和固体的密度
1课时
授课教师
授课类型
新授课
教学目标
1.认识量筒,会用量筒测液体体积和不规则物体的体积。
2.进一步熟悉天平的调节和使用,能较熟练地使用天平、量筒测算出固体和液体的密度。
3.让学生通过实验对密度的物理意义加深理解,尝试用密度知识解决简单的问题,能解释生活中一些与密度有关的物理现象。
教学重点、教学难点
重点:设计测量固体和液体密度的实验方案。
难点:正确客观的评估实验过程,改进实验方案。
教学方法
测量液体和固体的密度是利用物理公式间接地测定一个物理量,要从实验原理、仪器使用、实验设计、数据记录与分析得到结论等方面对学生全面进行实验能力的训练。实验前可与学生讨论如何利用密度公式来测量物质的密度,需要测出哪些量?需要选用什么测量工具,器材?用什么办法测量?启发学生思考,使他们明确实验目的、知道实验原理,在实验设计中,会选择实验器材,明白实验步骤,能及时正确地将数据填入表格,得出结论。
教学准备
天平、砝码、量筒、烧杯、盐水、小石块、水、细铁丝、石蜡、金属块、多媒体课件等。
教学过程
一、新课引入
在2022年北京冬奥会上中国夺得9金、4银、2铜的好成绩,观看中国奥运健儿夺冠精彩瞬间的视频。
提出问题:同学们知道金牌是由什么物质制成的吗?怎样可以知道金牌是由什么物质制成的?可以测出金牌的密度。怎样测物质的密度?
问题点评:根据密度公式ρ=,分别测出物体的质量m、体积V, 就可以计算出物质的密度了。
二、讲授新课
知识点一 量筒的使用
提出问题:出示一块长方体铁块,要测这铁块的密度,需要测哪些量?用什么器材测量?记录哪些物理量?怎样求出铁块的密度?
演示:出示一块形状不规则的石块和装在容器中的盐水,能否测出这块石块的密度和容器中盐水的密度?那么用什么仪器来测定形状不规则的石块和盐水的体积?
分析总结:由公式ρ=可知,测出物质的质量和体积可算出密度,规则物体的的体积我们可以用数学上的公式测得。例如:长方体的体积=长×宽×高,圆柱体的体积=底面积×高。不规则的物体体积和液体体积就需要用我们今天学习的量筒来测量。
演示:出示量筒,指出液体的体积和不规则的物体体积可以用量筒来测量。每小组同学观察桌面上的100 mL量筒的结构,回答下面问题:
(1)量筒是以什么单位标度的?是毫升(mL)还是立方厘米(cm3)?1 mL=________cm3。
(2)量筒的最大测量值(量程)是多少?量筒的分度值(最小测量值)是多少?
(3)如何读数?
总结归纳:使用量筒(杯)应注意以下几点
(1)明确量筒是以毫升(mL)单位标度(1 mL=1 cm3)。
(2)使用前应观察所用量筒的量程和最小分度值,以便选择适合被测物体的量筒。了解最小分度值,才能正确记录。桌面上的量筒量程是0~100 mL。
(3)读数时,量筒一定要放在水平台上,视线要与液面相平,若俯视,读数会偏高;若仰视,读数偏会低。若液面(例如水银面)为凸形,视线应与凸形液面的最高处相平,若液面(例如水面)为凹形,视线应与凹形液面的最低处相平。
学生操作:
(1)用量筒直接量出50 mL水。
(2)测出小石块的体积。
总结归纳:
(1)用量筒可以直接测出液体的体积。
(2)对于形状不规则的固体,因用刻度尺无法测出其体积。这时只能用量筒利用排水法进行测量。具体方法是:先在量筒中倒入适量的水,读出水面所对刻度V1,再将被测小石块轻轻放入水中,读出此时读数V2,小石块的体积V=V2-V1。
知识点二 测量液体和固体的密度
1.测量盐水的密度
提出问题:如何测出你所配制的盐水的密度?(老师巡回指导,收集多组学生方案, 与同学们评估出最合理的方案)
实验器材:天平、量筒、盐水、烧杯。
测量步骤:
(1)用天平测出烧杯和盐水的总质量m1。
(2)将一部分盐水倒入量筒中,读出量筒中盐水的体积V。
(3)用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2。
(4)盐水密度表达式ρ==。
(5)将数据填写到自己设计的表格中,计算出结果。如下表。
烧杯和盐水的质量m1/g
烧杯和剩余盐水的质量m2/g
量筒中盐水的质量m=m1-m2/g
量筒中盐水的体积V/(cm3)
盐水的密度ρ/(g·cm-3)
2.测量小石块的密度
提出问题:如何测出不规则小石块的密度?(老师巡回指导,收集多组学生方案, 与同学们评估出最合理的方案)
实验器材:天平、小石块、量筒、水、烧杯。
测量步骤:
(1)用天平测出小石块的质量m。
(2)用量筒测出水的体积V1。
(3)用细线将小石块系好,慢慢放入量筒中,测出水和小石块的总体积V2。
(4)小石块密度表达式:ρ==。
(5)将数据填写到自己设计的表格中,计算出结果。例如下表。
石块的质量m/g
量筒中水的体积V1/cm3
放入石块,石块和水的总体积V2/cm3
石块的体积V=V2-V1/cm3
石块的密度ρ/(g·cm-3)
拓展教学 蜡块不沉入水中,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ρ=,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:沉坠法测体积。
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ρ=,求出石蜡密度。
三、课堂小结
回顾本节课你学到了什么?梳理本节知识要点。
四、板书设计
第3节 测量物质的密度
1.实验原理:ρ=。
2.量筒的使用:不规则固体的体积(排水法) V=V2-V1。
3.测量液体的密度ρ==。
4.测量固体的密度ρ==。
教学设计反思
在学习质量、密度概念及用天平测量质量的基础上,学习测量物质的密度和利用物理公式间接地测定某个物理量的方法。规则形状固体物质的体积可以用刻度尺等测量工具来测量,液态物质的体积应该使用量筒来测量,不规则形状固体物质的体积也可以使用量筒来测量。本课要求学生自己设计实验方案,设计实验数据记录表格,用于记录测量盐水和石块密度时所用的数据及所得的结果,让学生明白需要记录哪些数据,把所测得的有关数据填入其表格中,并根据测量数据进行数据处理,通过物理公式计算,间接得出被测物质的密度值。 从实验原理、实验仪器的选取和使用、实验步骤的设计、数据的采集、并根据数据得出结果,培养学生实验能力,由于有上一节探究同种物质的质量与体积的关系这一实验的基础,因此本节的探究活动学生能够自主完成。实验课教学要促进学生的亲身体验以提高课堂教学效果,学生能够从生活中获取的经验,把学到的物理规律,力求使之贴近生活,去解释日常生活中遇到的现象,把物理规律同生活经验对号入座,这样即可以加深学生对所学规律的理解,又会使学生觉得物理知识非常有用,从而激发出对物理的浓厚兴趣。学生在探究性学习中不仅能着重产生浓厚的学习兴趣,而且还能感受到自己的失败与错误,逐步走向正确,真正体会到成功的喜悦。首先要考虑为学生创设探索情境通过创设与教材内容有关的情境,要精心设计物理概念和规律的形成过程和应用过程,学生在预习的基础上回答课本中提出的几个有关问题,并动手操作,学习使用量筒测量液体和不规则固体体积的方法及注意事项。
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