6.1 质量（教学设计）物理新教材人教版八年级上册

该初中物理教学设计聚焦质量的概念、单位、属性及托盘天平使用，通过战国天平实物及生活实例导入，衔接学生“重量”前认知，搭建从生活到物理概念的支架，梳理质量概念建立到测量工具学习的脉络。 融合科学思维（分类比较建立质量概念）、科学探究（分组实验测固体液体质量）和科学态度与责任（古代称重工具视频），利用7个视频辅助教学，以“一放二拨三调四称五读六整”口诀规范天平操作，培养学生严谨实验能力，帮助教师突破难点，提升学生物理观念和实验技能。

第1节 质量（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 教师 课题 第1节 质量 教学 目标 物理观念 通过分析一些生活中的实例了解质量的含义、质量的单位及其换算，会估测物体的质量。通过观察、比较，认识质量是物体的固有属性，初步形成物质观。 科学思维 通过分类、比较、抽象、概括建立质量的概念，通过观察、分析，了解天平的结构及其功能，发展科学思维能力。 科学探究 经历估测物体的质量和用托盘天平测量物体质量的过程，进一步认识测量是将研究对象与标准进行比较的过程。 科学态度 与责任 了解我国古代的质量测量工具，感受我国古代劳动人民的智慧，激发民族自豪感。通过学习天平的使用，养成严谨求实的科学态度以及团队协作的精神。 教材 分析 质量是物理学中的重要基本概念，是理解和学习密度概念的基础，对于密度的计算和测量具有重要意义。课程标准要求学生知道质量的含义，会测量固体和液体的质量。教材通过列举生活实例，引入质量的概念、介绍质量的单位，然后引导学生通过观察、讨论等活动自主总结，形成质量是物体的一种属性的认识。 作为一种较复杂的测量工具，天平是后续实验中的重要仪器，也是社会生活中的一种常用测量工具。教材通过介绍托盘天平的操作注意事项、安排实验“用托盘天平测量物体的质量”，让学生掌握托盘天平的使用方法。在本节的教学中，应重视学生的实验操作和分析的过程，引导学生在实验过程中寻找答案、获得知识。 学情分析 八年级学生在学习人教版《质量》前，已在生活中形成“重量”的模糊认知，对斤、公斤等日常单位较为熟悉，但容易将“质量”与“重量”概念混淆。 学生此前已掌握长度、时间的基本测量方法，具备初步的物理实验操作意识，但抽象思维仍在从具象向抽象过渡，对“质量是物体固有属性，不随形状、状态、位置改变”的逻辑理解存在障碍。多数学生此前未系统接触过托盘天平，动手操作时容易出现游码未归零、直接用手取砝码等典型错误，需要通过具象实验和易错点提示完成概念纠正与技能落地。 教学重点 1．质量概念的建立； 2．会正确使用托盘天平。 教学难点 天平的调节与使用。 教学 器材 托盘天平和砝码、金属块、小烧杯、大烧杯、塑料瓶、水等。 课件。包含视频资料：①章首视频—《碳纤维复合材料的应用》；②视频讲解—《质量的概念、质量是物质的固有属性》；③视频讲解—《质量的国际单位—千克的规定》；④视频讲解—《称重工具的历史演变》；⑤视频演示—《托盘天平的构造与调节》；⑥视频演示—《用天平测量铅笔、橡皮的质量》；⑦视频演示—《用托盘天平测量烧杯中水的质量》。 教学过程 导入新课 【提出问题】从日月星辰、山河湖海，到我们周围的所有物体，包括我们自己，都是由物质组成的。人们很早就用天平测量物质的多少了。现在人们又是怎样表示和测量物质的多少呢?比如多少粮食、多少菜。 战国时期的天平 学习新课 一、质量 在初中阶段对质量概念讲得很浅显，并没有给出质量的严格定义，只让学生认识到质量是物体所含物质的多少即可，教学中不必过分强调。 1. 物体是由物质组成的 【学生活动】 （1）把下列物体分类：玻璃杯、课本、铁钉、铁锤、烧杯、笔记本。并说出分类的理由。 （2）铁钉子和铁锤，它们含有铁的多少相同吗？ （3）什么是质量？质量的单位有哪些？ 【师生归纳】 （1）分类情况如下：玻璃杯和烧杯为一类，它们都是玻璃制成的；课本和笔记本分为一类，它们都是纸做的；铁钉子、铁锤分为一类，它们都是铁制成的。 分类的理由是根据组成物体的材料是否相同。 物体 玻璃杯、烧杯 课本、笔记本 铁钉、铁锤 组成材料（物质） 玻璃 纸 铁 （2）铁钉子和铁锤都是由铁这种物质构成的，但所含铁的多少不同，一般铁锤比铁钉子所含的铁多。 （3）引出质量的概念 ①玻璃杯、课本、试卷、铁钉、铁锤、玻璃窗，我们把它们称为物体。 ②自然界中的物体都是由物质组成的。构成这些物体的铁、玻璃、纸，我们都称为物质。不同物体所含物质的多少不同，在物理学上为了描述物体所含物质的多少引入了质量的概念。 2．质量 （1）定义：物体所含物质的多少叫作质量，用m表示。 （2）单位：国际单位是千克（kg） 　常用单位：吨（t）、克（g）、毫克（mg） 1g=10-3kg 1mg=10-3g=10-6kg 1t =103kg 有了质量的概念，就可以对各种不同的物体所含物质的多少进行比较。如在日常生活中人们去粮店买米，告诉营业员自己要买多少米，实际上他表达的是质量的大小。物理学中的“质量”与日常生活中表示产品优劣的那个“质量”含义是完全不同的。 一些商品的规格信息中，标有“净含量1000g”的字样，指的就是商品的质量为1000g。 【学生活动】阅读教材中的“小资料”内容，了解常见物体的质量大小。 （3）一些物体的质量 物体 质量/kg 物体 质量/kg 大头针 约8.0×10-5 蓝鲸 可达1.8×105 A4打印纸 约4×10-3 超大的集装箱船 可达2.3×108 鸡蛋 约6×10-2 地球 约6.1×1024 排球 约2.6×10-1 太阳 约2.0×1030 3. 质量是物体的基本属性 【学生活动】阅读教材中的“想想议议”栏目。思考：在下面这几种情况中，物体的质量是否发生了变化? （1）把橡皮泥捏成“橡皮人”。 （2）冰块熔化成水。 （3）把“冰墩墩”从地面带到空间站。 【分析总结】 （1）把橡皮泥捏成“橡皮人”，虽然形状变了，但是所含橡皮泥的多少并没有改变，因此质量也不会改变； （2）一块冰熔化成水，虽然物态变了，但是所含的水分子没有改变，所以质量不变； （3）“冰墩墩”无论是在地面上还是被带上空间站，尽管位置发生变化，但“冰墩墩”所含的物质多少并没有改变，即质量不会改变。 结论：物体的质量不随它的形状、物态和位置而改变。质量是物体的基本属性。 【例题1】如图所示为山西博物院馆藏文物“龙形觥”，其质量约为4.31kg。以下与“龙形觥”的质量最接近的是（　C　） A．一个鸡蛋 B．一个苹果 C．一个铅球 D．一名中学生 【详解】A．一个鸡蛋的质量约为50g，故A不符合题意； B．一个苹果的质量约为150g，故B不符合题意； C．一个铅球的质量约为4kg，故C符合题意； D．一名中学生的质量约为50kg，故D不符合题意。故选C。 【例题2】如图所示，2024年6月4日，嫦娥六号表取完成后，其着陆器携带的五星红旗成功展开，这是中国首次在月球背面独立动态展示国旗。据悉这面11.3g的国旗是由玄武石织成的，已知月球的引力只有地球引力的六分之一，请问这面“石头版”的国旗在月球上的质量______11.3g（填“大于、等于或小于”），这是因为质量是物体的________。 【答案】等于，见解析。 【解析】质量是物体的物理属性，不随位置变化而变化，所以国旗的质量在月球上和地球上是相等的，在月球上质量仍等于11.3g。 学习新课 二、质量的测量工具 【学生活动】思考：生活中你见过哪些测量物体质量的工具？ 【师生总结】 测量质量的工具很多，日常生活中常见的有杆秤、磅秤、案秤、电子秤、台秤；学校实验室、工厂化验室常用的有托盘天平、物理天平；近代比较精密的测量质量的仪器是电子天平。 1. 生活中测量质量的工具 台秤 电子秤 案秤 杆秤 托盘天平 物理天平 电子天平 2. 电子秤的使用 ①将电子秤放在平稳的水平面上，避免倾斜或震动。 ②打开电源开关，电子秤会发出“滴”的声音，表示已开机。 ③将需要称量的物体放在电子秤的中央，避免放置在边缘或缝隙处。 ④根据物体的大小、质量和精度要求，选择合适的测量单位，一般为千克或克。 ⑤读取显示屏显示出物体的质量。 ⑥使用完成后，关闭电源开关，拔掉电源插头。 学习新课 三、托盘天平的使用 会正确使用托盘天平是本节课学习的重点。学生必须在了解使用方法和注意事项的基础 上， 经过多次动手实践，进而达到熟练掌握的目标。 本环节建议采用学生自学、教师指导和学生实验相结合的方法进行。教师可以安排学生阅读教材并结合实物了解天平的结构、使用方法和操作规范，然后通过同组同学之间的相互交流，分享各自的学习心得。这样能够有效地训练学生的阅读能力、合作能力和实验操作能力。 【学生活动】阅读教材141~142页《托盘天平的使用》，回答以下问题： （1）说出天平的主要结构。 （2）什么是“称量”和“感量”？ （3）向盘中加减砝码时要用手还是镊子？ （4）潮湿的物体和化学药品能不能直接放到天平的托盘中测量？ 【师生总结】 1. 托盘天平的主要构造 横梁、分度盘、标尺、游码、指针、平衡螺母等。每架天平都配有一盒配套的砝码。 2. 使用天平的注意事项 （1）每架天平都有自己的“称量”和“感量”。 “称量”即能测量的最大质量，“感量”就是能测量的最小质量，即横梁标尺上1小格表示的质量数。被测物体的质量超过天平的“称量”会损坏天平；小于天平的“感量”，将无法测出质量。如图所示是一架托盘天平的铭牌：这架天平的称量是200g，感量是0.2g。 （2）向盘中加减砝码时要用镊子，不能用手接触砝码，不能把砝码弄湿、弄脏。 若用手接触砝码，把砝码弄湿、弄脏。会导致砝码生锈，增加砝码的质量，从而影响称量的准确性。使用镊子可以避免手上的油脂、污垢等杂质沾到砝码上，保持砝码的清洁，确保称量的准确性‌。 （3）潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的托盘中。把潮湿的物体和化学药品直接放在天平盘上，会腐蚀天平。‌ 3. 天平的使用规则 【学生活动】思考以下问题，总结天平的使用规则。 （1）砝码盒里最小砝码的质量是多少？所有砝码的总质量是多少？ （2）你所使用的天平标尺上，一个小格相当于多大质量的砝码？ （3）将游码放到标尺上的零刻度线上时，游码的左侧还是右侧与零刻度线对齐？ （4）横梁平衡的标志是什么？ （5）若横梁左高右低，应将右边的平衡螺母往哪边调？若只调左边的平衡螺母，又该往哪 边调？ （6）测量质量时，应将物体和砝码分别放在哪个托盘里？ （7）在向右盘加砝码时，应该先添加质量大的砝码还是质量小的砝码？为什么？ （8）向右移动游码等效于什么操作？ （9）如何得到物体的质量？ 【师生总结】 使用天平称量物体的质量时，按“一放、二拨、三调、四称、五读、六整”的顺序进行。 （1）放：把托盘天平放在水平的桌面上。 （2）拨：用镊子把游码移到标尺左端的零刻度线处。 （3）调：调节横梁上的平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处，这时横梁水平平衡。 （4）称：先估计物体的质量；把物体放在左盘中，用镊子按“先大后小”的顺序依次在右盘中试加砝码，并调节游码在标尺上的位置，直到横梁恢复水平平衡。 （5）读：此时盘中砝码的总质量加上游码左端在标尺上所对应的质量，就等于被测物体的质量。 （6）整：把物体取下，用镊子把砝码放回砝码盒内，把游码拨回零刻度线处。 如图所示，被测小石块的质量为75g+3.4g=78.4g。 4. 学生实验——用天平测固体和液体的质量 在学生学会天平的使用方法的基础上，教师可放手让学生测量身边物品的质量，例如橡皮、铅笔、一瓶水或一个苹果的质量等。在实验过程中，可先由一位学生负责操作，另一位学生观察操作是否规范，并记录实验数据。如发现操作不规范的情况，及时进行纠正，然后小组学生互换任务。 【学生活动】 （1）思考：如何用托盘天平测出橡皮的质量？讨论得出方案，讲述实验目的、实验所需器材、实验步骤。 （2）进行分组实验。检查本组已有的实验器材，检查无误后开始实验。 实验步骤： （1）调节天平的平衡：将托盘天平放在水平桌面上，把游码移到“0”处，调节平衡螺母，使横梁平衡。 （2）称量物体时，先估计物体的质量大小，然后将被测物体放在左盘，用镊子往托盘天平的右盘从大到小试加砝码，并尝试移动游码，直到天平平衡。 （3）将右盘中砝码的总质量和游码所指示的质量相加，就是被测物体的质量。把测量的结果记录在表格中。 教师在学生实验过程中巡视、指导，并及时规范学生的实验行为，如夹取砝码要用镊子，要轻取轻放等。 【学生活动】思考：如何用托盘天平测出水的质量？讨论方案并进行测量。 【师生总结】 由于水不能直接放在托盘内，所以要借助容器测量。测量步骤： ①把天平放在水平工作台上，游码拨到称量标尺左端的“0”刻度线处； ②调节横梁两端的平衡螺母，使横梁平衡； ③将烧杯放在左盘中，称量出烧杯的质量m0； ④把水倒入烧杯内，称出烧杯和液体的总质量m总； ⑤计算出水的质量为m=m总− m0。 【例题3】小明想用天平称出70g水，先用正确的方法测出空烧杯的质量，示数如图甲所示。然后在右盘中再增加70g砝码，接着向烧杯中注入一定量的水，发现指针位置如图乙所示。接下来的操作应该是（　A　） A．用滴管向烧杯中加水 B．用滴管从烧杯中取水 C．向左调节平衡螺母 D．向左移动游码 【详解】天平在称量过程中，指针偏向分度盘的右侧，如图乙所示，说明天平左盘的质量小于右盘的质量。在此次测量中，左盘放置的是烧杯和水，右盘放置的是砝码，因此，烧杯和水的总质量小于砝码的总质量，为了使天平平衡，即称出70g的水，需要增加左盘的质量，也就是向烧杯中加水，为了精确控制加水量，应使用滴管缓慢加水。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 【例题4】小华在实验课上用托盘天平测量小石块的质量。    （1）他首先将天平放在________台面上，紧接着调节横梁两端的平衡螺母使指针指在分度盘的中线处（图甲所示）。小华遗漏的关键步骤是：___________； （2）纠正错误以后，他按照要求规范操作，天平再次平衡后所用砝码和游码位置如图乙所示，则小石块的质量是_______g； （3）如果你和小华同学共用一套实验器材，当小华同学在进行实验操作时，你应该_______。 【答案】（1）水平；将游码移到标尺左端的零刻度线处；（2）29.8；（3）观察小华的操作步骤，记录实验数据，同时注意实验安全，协助小华完成实验操作 【详解】（1）为了保证重力方向与天平横梁垂直，使平衡螺母能准确调节平衡，天平必须放在水平台面上。 调节平衡螺母前，必须先将游码移到标尺左端的零刻度线处，游码相当于“小砝码”，若不归零，初始状态下游码的质量会被计入测量值，导致后续测量结果偏大。 （2）天平的读数规则为砝码质量加游码示数，图中砝码质量为20g+5g=25g；标尺的分度值为0.2g，游码示数为4.8g，因此总质量为25g+4.8g=29.8g。 （3）共用实验器材时，两人应配合完成实验操作，并注意遵守实验规范。故当小华同学在进行实验操作时，应注意观察小华的操作步骤，记录实验数据，同时注意实验安全，协助小华完成实验操作。 巩固练习 1．一个长方体铁块和一个正方体铜块的质量不同，一定是因为它们（　　） A．形状不同 B．体积不同 C．所含物质不同 D．所含物质的多少不同 【答案】D 【详解】物体所含物质的多少叫做质量，质量不同，所含物质的多少不同。故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 2．我国嫦娥六号从月球背面带回了1935.3g的背面样品，这也是人类首次从月球背面带回月球样品。下列与样品质量最接近的是（　　） A．一支铅笔 B．一只母鸡 C．一个鸡蛋 D．一名中学生 【答案】B 【详解】A．一支铅笔的质量约10g，远小于1935.3g，故A不符合题意； B．一只母鸡的质量约2kg，即2000g，接近1935.3g，故B符合题意； C．一个鸡蛋的质量约50g，远小于1935.3g，故C不符合题意； D．一名中学生的质量约50kg，即50000g，远大于1935.3g，故D不符合题意。 故选B。 3．小明想用天平称50g面粉。他先用正确的方法测出空烧杯的质量，如图甲所示。然后在右盘中增加一个50g砝码，接着向烧杯加入一定量的面粉，指针位置如图乙所示。接下来的操作是（　　） A．向左调节平衡螺母 B．向左移动游码 C．用小勺向烧杯中加一些面粉 D．从托盘中取出5g和25g的砝码 【答案】C 【详解】A．平衡螺母是在称量前调节天平横梁平衡的，在称量过程中不能再调节平衡螺母，故A不符合题意； B．在称量过程中，游码的位置是不能随意移动的，移动游码相当于改变了右盘中砝码的质量，本题中游码位置已经确定，不应再移动，故B不符合题意； C．由图乙知，天平的指针偏向分度盘的右侧，说明右盘中砝码的质量大于左盘中烧杯和面粉的总质量，即加入的面粉质量还不够，所以应该继续向烧杯中添加面粉，故C符合题意； D．从托盘中取出砝码会使右盘质量减小，改变了要称量的目标质量，故D不符合题意。 故选C。 4．现有一盒规格相同的回形针，如图所示，若想测出1枚回形针的质量，下列方法最可取的是（　　） A．把1枚回形针放在天平上直接测量，得出结果 B．把1枚回形针放在天平上多次测量，再求平均值 C．先称出100枚回形针的总质量，再通过计算求得结果 D．先称出一块铁的质量，再称出铁块和1枚回形针的总质量，然后用总质量减去铁的质量 【答案】C 【详解】ABC．1枚回形针的质量约为几百毫克，不易直接测量，故可采用累积法测算其质量，先称出100枚回形针的总质量，再通过计算求得1枚回形针的质量，故AB不符合题意，C符合题意； D．先称出一块铁的质量，再称出铁块和1枚回形针的总质量，因1枚回形针的质量很小，两次测量结果几乎相同，故D不符合题意。 故选C。 5．在“使用天平测量质量”的实验中，小奇选取的天平配备的砝码规格为100g、50g、20g、10g、5g。 （1）将天平放置于水平台面上，刻度盘指针如图1所示，则应将平衡螺母往____调节。 （2）正确调节后，测量空烧杯的质量。估计空烧杯的质量约30g，则依次往右托盘放入20g和10g砝码后，指针偏向右侧，则应取下10g砝码，加上_______g砝码，同时调节游码，直到天平平衡。最后，测得空烧杯质量为28.0g。 （3）如图2所示，为测得烧杯和液体的总质量，则杯中液体的质量为_______g。 【答案】 右 5 34 【详解】（1）如图1，调节横梁平衡时，指针左偏说明左边重，平衡螺母应向右调节。 （2）用托盘天平称量过程中，用镊子加取砝码，从大到小，最后还要调节游码。所以在指针偏向右侧时，应取下10g砝码，换上比10g砝码更轻的砝码，如5g的砝码，同时调节游码直到天平平衡。 （3）使用天平称量物体时，物体质量等于砝码质量加游码对应的刻度，如图2所示，标尺的分度值为0.2g，游码对应的刻度为2g。则烧杯和液体的总质量为50g+10g+2g=62g 则杯中液体的质量为62g-28g=34g 6．（1）小亮同学用天平测量一物体的质量，他把天平放在水平桌面上，然后调节平衡螺母，使天平横梁在水平位置平衡如图所示，请你指出小亮同学调节天平横梁平衡的过程中遗漏的操作步骤______； （2）完成遗漏的操作步骤后，为了调节横梁平衡，需要向_________（选填“左”或“右”）调节平衡螺母； （3）天平的示数如图所示，则物体质量为_________g； 【答案】（1）游码没有移到标尺左端的零刻度线处；（2）右；（3）76.2 【详解】（1）在调节天平平衡之前，应将游码移到标尺左端的零刻度线处。由图可知，在调天平平衡之前，游码没有移到标尺左端的零刻度线处。 （2）图中没有将游码移至零刻度线，横梁就平衡了，如果将游码调零，则指针会偏向分度盘左侧，此时要使横梁平衡，则应将平衡螺母向右调节。 （3）砝码的质量为50g+20g+5g=75g，标尺的分度值为0.2g，游码处于1.2g，则物体质量为 板书设计 第1节 质量 一、质量 1. 概念：物体所含物质的多少叫作质量。质量是物体本身的一种属性，不随它的形状、物态和位置而改变。 2. 质量的单位：基本单位是千克（kg） 常用单位有：吨（t）、克（g）、毫克（mg） 单位换算：1吨=103千克=106克=109毫克 二、托盘天平的使用 1. 托盘天平的结构、调节与使用。 2. 使用托盘天平测固体、液体的质量。 课堂总结 第1节 质量 作业 教学反思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $