6.3 测量液体和固体的密度 教学设计 2025-2026学年人教版物理八年级上学期

课时主题

测量盐水与小石块的密度实验探究

课程

新授课

课时

1课时（共1课时）

本课时教学内容分析

本节课选自人教版八年级上册物理第六章《质量与密度》的第3节《测量液体和固体的密度》，是继学习质量和密度概念后的实践性核心内容。教材以“农民选种”这一真实生活情境引入，提出如何测量盐水密度的问题，激发学生探究兴趣。教学内容主要包括两个实验：一是测量液体（盐水）的密度，二是测量不规则固体（小石块）的密度。通过这两个实验，学生需掌握天平和量筒的规范使用方法，理解“间接测量法”在科学实验中的应用，并熟练运用密度公式 ρ = m/V 进行计算。本节内容强调实验设计、数据记录与误差分析，是培养学生科学思维、实验操作能力和严谨态度的关键环节。同时，教材还通过“科学世界”栏目介绍瑞利发现氩气的历史故事，渗透科学精神教育，体现物理学科的育人价值。

学情分析

八年级学生已初步具备一定的观察能力和逻辑思维能力，对动手实验有浓厚兴趣，但抽象思维和系统性实验设计能力仍处于发展阶段。在知识基础方面，学生已经学习了质量的概念及天平的使用，掌握了密度的定义和基本公式，具备进行本节课实验的理论前提。然而，学生在实际操作中仍存在诸多困难：如对量筒读数时视线未与液面最低处相平导致误差；在测量液体密度时，容易忽略“杯和剩余盐水质量”的测量而导致质量计算错误；在测量不规则固体体积时，对“排水法”的原理理解不深，可能造成操作失误或气泡残留影响精度。此外，学生对实验数据的处理和误差来源分析能力较弱，往往只关注结果而忽视过程反思。因此，教学中需通过清晰的示范、分步引导和小组合作，帮助学生突破操作难点，提升科学探究素养。

学习目标

物理观念：
1. 能准确复述密度的定义式 ρ = m/V，并能解释其物理意义，理解密度是物质的一种基本属性。
2. 掌握利用天平测质量、用量筒测体积的基本方法，能正确运用“排水法”测量不规则固体的体积。

科学思维：
1. 能根据实验目的设计合理的测量方案，区分直接测量与间接测量，并能对实验步骤进行逻辑排序。
2. 能结合实验数据进行分析，判断测量结果的合理性，初步识别并解释常见实验误差的来源。

科学探究：
1. 经历完整的实验探究过程，包括提出问题、设计实验、进行实验、收集数据、计算结果和交流评估。
2. 在小组合作中分工协作，规范操作仪器，如实记录实验数据，培养实事求是的科学态度。

科学态度与责任：
1. 通过瑞利发现氩气的科学史故事，体会精确测量在科学研究中的重要性，树立严谨求实的科学精神。
2. 认识到物理知识在农业生产（如选种）和工业生产中的实际应用价值，增强学习物理的责任感。

学习重难

教学重点：
1. 掌握使用天平和量筒测量物体质量和体积的正确方法。
 

点

2. 理解并能独立完成“排水法”测不规则固体体积的实验操作。
3. 能根据实验数据，利用密度公式 ρ = m/V 准确计算液体和固体的密度。

教学难点：
1. 理解并正确实施“差值法”测量液体质量的操作流程，避免因操作顺序错误导致系统误差。
2. 在测量过程中控制实验误差，如排除气泡、准确读数、防止水滴残留等细节处理。
3. 对实验结果进行合理分析，能够从操作层面解释测量值与标准值之间的差异。

教学策略

采用“情境—探究—建构”教学模式，以“农民选种”真实问题为驱动，创设任务情境。综合运用议题式教学法、情境探究法、合作探究法和讲授法。通过设置“如何选出饱满种子？”这一核心议题，引导学生自主提出“测量盐水密度”的解决方案。在实验环节采用小组合作探究，明确分工，强化动手实践。教师通过关键问题引导、操作示范和即时反馈，帮助学生突破难点。注重过程性评价，鼓励学生自我反思与同伴互评，促进科学素养的全面发展。

教学资源准备

多媒体课件（含农民选种视频、量筒读数动画、瑞利发现氩气纪录片片段）、托盘天平（带砝码）、量筒（100mL，分度值1mL）、烧杯、小石块（形状不规则）、细线、盐水溶液、清水、滴管、抹布、实验记录单、教学板书挂图。

教学环节

教学活动

设计意图

一、创设情境，导入新课
（5分钟）

一、情境导入，引发探究欲望

（1）、播放视频，呈现真实问题。
教师播放一段农民在田间用盐水选种的短视频：画面中，农民将稻谷种子倒入盛有盐水的大盆中，轻轻搅拌后静置，部分空瘪的种子浮在水面，饱满的种子沉入底部，随后被捞出分类。教师引导学生观察现象，并提出问题：“为什么有些种子会浮起来，有些会沉下去？这与什么物理量有关？”
学生基于已有知识，可能会回答：“浮起来的种子密度小，沉下去的密度大。”教师顺势追问：“那我们要想选出最饱满的种子，应该配制多大密度的盐水呢？怎样才能知道这杯盐水的密度是多少？”由此引出本节课的核心任务——测量液体的密度。

（2）、回顾旧知，建立知识链接。
教师提问：“我们之前学过，密度是怎么定义的？它的计算公式是什么？”引导全班齐答：“密度等于质量除以体积，公式是 ρ = m/V。”接着追问：“要测量密度，我们需要测量哪两个物理量？”学生回答：“质量和体积。”教师总结：“没错，今天我们就来当一回‘小小科学家’，亲手测量一杯盐水和一块小石头的密度！”

从生活实际出发，激发学习兴趣；通过问题链引导，激活已有知识，自然引出新课内容，使学习目标明确。

二、实验准备，规范操

二、认识仪器，掌握测量技能

（1）、认识量筒，学习正确读数。
教师出示量筒实物，引导学生观察：“大家看看这个量筒，它上面的单位是什么？最大能测多少毫升？最小一

规范使用仪器是实验成功的基础。通过实物观察、对比辨析和现场演示，帮助学生掌握关键操作要点，预防常见错误。

作
（10分钟）

格代表多少？”学生观察后回答：“单位是毫升（mL），最大量程是100mL，分度值是1mL。”教师强调：“量筒是测量液体体积的重要工具，读数时非常关键的一点是——视线要与液体凹液面的最低处保持水平。”接着，教师用PPT展示三种读数情况：俯视、仰视和正确平视。通过对比，让学生直观理解俯视会使读数偏大，仰视会使读数偏小。教师现场演示向量筒倒入约40mL水，邀请三位学生分别上前读数，其他同学判断正误，强化记忆。

（2）、复习天平，强调操作细节。
教师简要回顾托盘天平的使用步骤：“一放平，二归零，三调衡，左物右码，先大后小，最后移动游码。”特别提醒学生注意：潮湿或腐蚀性物品不能直接放在托盘上；添加砝码要用镊子；称量完毕要将砝码放回盒内，游码归零。教师可请一位学生上台演示称量一个空烧杯的质量，其余学生观察并指出操作是否规范，形成互动。

三、合作探究，测量盐水密度
（15分钟）

三、设计实验，测量盐水密度

（1）、引导讨论，确定实验思路。
教师提问：“我们要测盐水的密度，需要测它的质量和体积。能不能先把整杯盐水倒入量筒测体积，再放到天平上测质量？”学生思考后可能发现：如果这样做，盐水会残留在量筒壁上，导致后续无法准确测出全部质量。教师肯定学生的发现，并引出“差值法”测量液体质量的科学方法：“我们可以先测出烧杯和盐水的总质量 m₁，然后将一部分盐水倒入量筒中测出体积 V，再测出烧杯和剩余盐水的质量 m₂，则量筒中盐水的质量就是 m = m₁ - m₂。”
教师在黑板上画出流程图，并强调操作顺序的重要性：必须先测总质量，再倒出部分液体，否则烧杯外壁可能沾有液体影响质量测量。

（2）、分组实验，动手测量数据。
学生四人一组，领取实验器材。教师发放实验记录表，表头如下：
| 杯和盐水总质量 m₁/g | 杯和剩余盐水质量 m₂/g | 量筒中盐水质量 m/g | 量筒中盐水体积 V/cm³ | 盐水密度 ρ/(g·cm⁻³) |
|---------------------|------------------------|--------------------|-----------------------|----------------------|
小组合作完成实验：先用天平测出烧杯和盐水的总质量 m₁ 并记录；再将适量盐水倒入量筒，读出体积 V 并记录；最后将烧杯放回天平，测出剩余盐水和杯的质量 m₂ 并记录。教师巡视指导，重点关注学生读数是否规范、操作顺序是否正确、数据记录是否及时。

通过问题引导，让学生理解“差值法”的必要性；通过小组合作，培养团队协作能力，在实践中掌握实验方法。