6.4 密度的应用 教学设计 2026-2027学年人教版八年级上册物理
2026-07-07
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普通
摘要:
该初中物理教学设计聚焦密度的应用,核心知识点为利用密度公式变形求质量、求体积及鉴别物质。通过“鉴别戒指”“盐水选种”等生活场景导入,衔接已学的密度概念与公式,搭建从理论到应用的学习支架。
此资料以核心素养为导向,物理观念上引导学生联系实际运用密度公式,科学思维上通过例题与练习强化规范解题步骤及单位统一,科学态度与责任环节拓展材料与社会发展关联。采用讲授、计算训练与小组合作结合的教学方法,例题练习对应三种应用场景,助力学生掌握公式变形,提升解题能力,也为教师提供清晰的教学流程与重难点突破策略。
内容正文:
6.4 密度的应用
人教版 八年级物理上册 第六章 第4节
课题
课型
课时
教材版本
6.4 密度的应用
新授课
1课时(45分钟)
人教版 八年级上册
教学方法
讲授法、计算训练法、小组合作
教学用具
PPT、密度表
教材分析:本节是第六章质量与密度的最后一节,是密度知识在实际生活中的综合应用。通过三个知识点——利用密度求质量、利用密度求体积、利用密度鉴别物质——让学生掌握密度公式的变形应用,体会物理知识解决实际问题的价值。本节三道例题和六道练习题涵盖了三种典型应用场景,是密度知识的落地环节,也为后续力学中浮力计算奠定基础。末尾“材料与社会发展”环节拓展了密度与其他物理属性的关系,体现了跨学科理念。
学情分析:学生已掌握密度概念、密度公式和密度单位换算,也能进行基本的代入计算。但公式变形(由变形为、和单位统一是普遍的弱点。三道例题分别对应“求质量”“求体积”“鉴别物质”三种应用场景,步骤化的解题过程能帮助学生建立规范的物理计算习惯——已知、求、公式、代入、结果。练习题数量较多(6道),需要合理分配课堂时间,让学生有充分的坐堂练习时间。
本节概要:本节围绕密度公式的三种应用展开:①求质量(大型物体不便直接称量);②求体积(形状不规则或不便直接测量);③鉴别物质(判断真假、品质)。每个知识点配一道例题+2道练习,共三道例题六道练习。末尾“材料与社会发展”环节拓展密度与其他物理属性(导电性、磁性、硬度、延展性)的关联。
核心素养目标
物理观念
1. 能联系实际运用密度公式进行相关计算;2. 会计算不能直接测量的物体的质量和不能直接测量的物体的体积;3. 理解密度是一种特性,并能运用密度知识鉴别物质。
科学思维
1. 通过三种应用场景,归纳密度公式变形的规律和适用条件;2. 建立规范的物理计算步骤(已知→求→公式→代入→结果),培养逻辑思维和单位意识。
科学探究
通过分析“已知条件→选择公式变形→代入计算”的探究过程,培养解决实际问题的能力,能独立完成密度相关计算题。
科学态度与责任
1. 了解密度知识在生活生产中的广泛应用,增强将物理知识与生活实际联系的意识;2. 通过“材料与社会发展”环节,了解不同材料的物理属性及其应用,培养科学、技术、社会相结合的观念。
教学重难点
教学重点:密度公式的变形应用:①利用密度求质量(;②利用密度求体积(;③利用密度鉴别物质(与标准密度对比)。
教学难点:单位统一(尤其是体积单位换算:c、、;公式变形的灵活选择;“比例法”在密度计算中的应用(如塑像缩小模型问题)。
教学过程
环节一:情境导入(3分钟)
【教师活动】展示情境图片:密度是物质的一种特性,每种物质都有自己的密度。密度在我们的社会生活中有着重要的价值。提出两个问题:①利用密度知识可以鉴别戒指是不是纯金做的,怎么做?②在农业生产中利用密度可以选种,其原理是什么?
密度在生活中的应用——鉴别戒指、农业选种
密度的生活应用场景
【学生活动】思考并回答:①测出戒指的质量和体积,用公式算出密度,再与密度表中金的密度对比。②将种子放入盐水中,饱满的种子密度大会下沉,不饱满的密度小会浮起。
【设计意图】从学生熟悉的生活场景(鉴别真假、选种)入手,激发学习兴趣,同时引出密度公式应用的三个方向。
【过渡语】密度公式是我们已经掌握的基本公式。但它的力量远不止于计算密度——把它变形一下,它还能解决更多问题。今天我们就来学习密度的三种应用。
环节二:知识点一——利用密度求出质量(8分钟)
【教师活动】提出问题:对于一个不易直接称量的庞大物体,比如人民英雄纪念碑、大桥、高楼,我们怎样知道它的质量?我们可以通过测量它的体积,查阅密度表知道该物质的密度,然后利用密度公式的变形来计算。
【知识点】利用密度求质量:。适用于不易直接称量的庞大物体。步骤:①测量体积V;②查阅密度表获取;③代入公式计算。
人民英雄纪念碑碑心石
【教师活动】例题1 矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑碑身高37.94m,由413块花岗岩石块砌成。碑心石是一块整的花岗岩,长14.7米、宽2.9米、厚1.0米,它的质量约为多少?
【学生活动】审题分析:已知碑心石尺寸长14.7m、宽2.9m、厚1.0m,花岗岩密度查表≈。求质量m。
解:碑心石的体积
查表,取花岗岩的密度
由密度公式可知,它的质量为:
【教师活动】总结:对于不能直接称量的庞大物体,可以通过这种计算方式直接算出它的质量,方便快捷。
【教师活动】练1 某城市决定用一种特殊的合金材料为一位见义勇为的英雄人物浇铸塑像。塑像高为1.75m,设计时先用同样的金属材料浇铸了一个按比例缩小的小样,测得小样高,体积为,质量为,该金属材料的密度_______kg/,英雄塑像的成品质量_______kg。
【学生活动】解析:①小样密度。
②高度比 。体积比为高度比的三次方即。
③塑像体积。塑像质量。答案:,630。
【教师活动】练2 建筑工地需用沙子,若用载重的卡车运送,需运多少车?取沙子的密度为。
【学生活动】解析:。需运车数车。
【过渡语】以上两个知识点都是用密度和体积来求质量——。但实际问题中还有另一种情况:我们需要知道一个物体的体积,但它形状不规则或不便直接测量——怎么办?
环节三:知识点二——利用密度求出体积(8分钟)
【教师活动】提出问题:对于形状不规则或不便直接测量体积的物体,比如一张极薄的金箔、一捆细长的铜线,我们怎样知道它的体积?我们可以先称量它的质量,查阅密度表知道该物质的密度,然后利用公式变形来计算。
【知识点】利用密度求体积:。适用于形状不规则或不便直接测量体积的物体。步骤:①称量质量m;②查阅密度表获取;③代入公式计算。
【教师活动】例题2 修缮某文物需要使用厚度为0.15μm的金箔,这种金箔主要由黄金制成。假设没有损耗,那么10g的黄金能修缮多大面积?
例题2配图——金箔修缮文物
【学生活动】审题分析:已知,厚度。金的密度查表。求面积S。
解:
【教师活动】总结:对于形状不规则或不便直接测量体积的物体,可以先称质量再用公式计算体积。
【教师活动】练3 为节能减排,倡导绿色环保,国内许多行业都进行了新材料新工艺的使用,比如建筑上普遍采用空心砖替代实心砖。如图所示,每块空心砖的质量是,制作材料的密度为。砖的实心部分占总体积的65%,求该空心砖的总体积。
练3配图——空心砖
【学生活动】解析:①实心部分体积。
②实心部分占总体积的65%,即,所以。
【教师活动】练4 一捆铜线的质量为,铜线的横截面积是。这捆铜线的长度是多少?
【学生活动】解析:①。②铜的密度查表。
③。
④长度。
【过渡语】以上我们学了密度公式的两种变形应用:求质量和求体积。还有第三种应用——回到我们上课开始提到的问题:怎样鉴别一个实心“铅球”是不是纯铅做成的?
环节四:知识点三——利用密度鉴别物质(8分钟)
【教师活动】从密度表可以看出,各种物质的密度是一定的,不同物质的密度是不同的。只要测出了物体的密度,再与密度表中对应物质的密度进行比较,就可鉴别物体是不是由该物质做成的。除了鉴别真假,利用密度知识还可以鉴别牛奶、酒的品质,在地质勘探中鉴别矿石。
【知识点】利用密度鉴别物质:①测出物体的质量m和体积V;②计算出物体密度;③与密度表中对应物质的密度进行比较:相等→纯物质;不等→含有其他物质。
【教师活动】例题3 体育锻炼用的一个实心“铅球”的质量是,经测量知道它的体积是。这个铅球是用纯铅制造的吗?
例题3配图——实心铅球
【学生活动】审题分析:已知,。铅的密度查表。
解:
,故这个铅球不是纯铅制造的。
【教师活动】总结:利用物体的质量和体积可以计算出它的密度,再把得到的密度跟密度表中各种物质的密度比较一下,就可以鉴别物质。
【教师活动】练5 随着社会发展,铝箔的应用越来越广泛。如图所示是某市场中食品用铝箔的包装盒信息。请你通过计算判断该商品提供的是否为虚假信息。(已知铝的密度为
【学生活动】解析:鉴别真假的方法——根据包装盒上的质量和尺寸计算密度,与铝的标准密度对比。若计算密度与标准密度相等或接近则为真实信息,若差距很大则为虚假信息。具体计算步骤:①长×宽×厚;②用标准密度算出应有质量);③与包装盒标注质量对比。
【教师活动】练6 在学习完密度的知识后,小明对下列生活实例的解释错误的是( )
A. 制造航天器应选用密度小的材料,能减小航天器的质量
B. 勘探人员常利用物质的密度来鉴别矿石的种类
C. 影视拍摄中常利用密度大的材料做大石头道具,因为能体现真实性
D. 建造机床设备的底座时应该选择密度较小的材料,轻便且容易
【学生活动】选C。解析:影视拍摄中的大石头道具应该用密度小的材料(如泡沫塑料),轻便安全。用密度大的材料做道具会导致道具太重,演员无法搬动且在拍摄过程中存在安全隐患。A正确:密度小的材料可减小质量。B正确:利用密度鉴别矿石。D错误:底座应选密度大的材料以保证稳定性。
环节五:材料与社会发展(5分钟)
【教师活动】我们周围的生活用品是由各种材料制成的。一般来说,不同的材料具有不同的物理性质。除密度不同外,材料的导电性、磁性、弹性、硬度、延展性等也往往各不相同。在生产生活中,人们利用各种材料的特性,设计出所需的物品。
材料与社会发展——各种材料的物理属性
不同材料在生活中的应用
材料特性与用途关系
新材料与技术发展
【学生活动】讨论:举例说明生活中利用材料物理属性的实例。①铜导线——利用铜的导电性。②钢筋混凝土——利用钢的弹性和延展性。③塑料绝缘层——利用塑料的绝缘性。④磁铁——利用铁的磁性。
环节六:课堂小结(3分钟)
【教师活动】引导学生回顾本节三种应用:
①求质量——庞大物体不便称量)
②求体积——形状不规则不便直接测量)
③鉴别物质——与密度表对比(判断真假、品质)
解题步骤:已知→求→选择公式→代入计算→结果(注意单位统一)
易错提示:单位统一是密度计算题最容易出错的地方!质量单位用kg,体积单位用,密度单位用kg/——如果题干给的是g、c,要先换算成kg、,或者全部用g、c配套使用。比例法中,体积比=线尺寸比的三次方,面积比=线尺寸比的平方,不要搞混。
解题技巧:“密度鉴别物质”题型的三种方法:①比较密度法:验证。②比较质量法:验证。③比较体积法:验证。所有方法结论一致。
板书设计
6.4 密度的应用
一、利用密度求质量
适用:不易直接称量的庞大物体
例:碑心石、塑像、沙子运输
二、利用密度求体积
适用:形状不规则或不便直接测量
例:金箔面积、空心砖、铜线长度
三、利用密度鉴别物质
①测m,V
②算
③与密度表对比
应用:鉴别真假、鉴别品质、鉴别矿石
四、解题步骤
已知→求→选择公式→代入计算→结果
注意:单位统一!比例法:V∝
五、材料与社会发展
物理属性:密度、导电性、磁性、弹性、硬度、延展性
根据属性选择合适材料
人教版 八年级上册 第六章 第4节
教学反思
□ 情境导入是否充分激发了学生对密度应用的兴趣?“鉴别戒指”“盐水选种”这两个例子学生能否自己解释其原理?
□ 单位换算是否成为学生的拦路虎?练1中的比例推算,练3中g→kg的单位统一,练4中的单位换算,学生独立完成的正确率如何?
□ “比例法”是本节的一个难点。练1中从小样到塑像,学生能否自己推出“体积比=高度比的三次方”这个关系?是否需要额外的比例法专题练习?
□ 三种应用场景的区分是否清晰?学生能否独立判断“给定已知条件,选用哪个公式变形”?建议用“问题导向”的方式训练:问质量→用;问体积→用;问真假→算对比。
□ 练习题数量较多(6道),课堂时间是否充裕?哪些题可以作为家庭作业,哪些必须在课堂上完成?建议练4、练5作为课堂完成,其余可灵活安排。
□ “材料与社会发展”环节是否停留在“念PPT”层面?学生能否举出自己生活中的实例来说明“根据物理属性选择材料”?可以布置为小组讨论环节,增加互动性。
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