第六章 质量与密度 单元作业 -2026-2027学年人教版物理八年级上学期

称量生活，“密”探究竟——《质量与密度》单元作业设计 一、作品基础信息 项目 填写内容 作品名称 称量生活，“密”探究竟——《质量与密度》单元作业设计 学段学科 初中物理 适用年级 八年级（上学期） 教材版本 人教版《物理》八年级上册（2024年版） 对应内容 第六章 质量与密度（6.1 质量；6.2 密度；6.3 测量物质的密度；6.4 密度与社会生活） 作业类型 单元整合作业（含基础巩固、实验探究、生活应用与实践选做） 完成时长 总时长约60分钟（实践选做题不计入） 设计者 成雄 二、设计背景与意图 1. 课标与教材分析 · 课标要求：本作业对应《义务教育物理课程标准（2022年版）》“物质的属性”相关内容，覆盖物理观念、科学思维、探究实践、科学态度与责任四个学科核心素养。要求学生通过实验认识质量、密度是物质的基本属性，会用天平测量质量、用量筒测量体积，通过实验测量物质的密度，能运用密度知识解释生活现象；学业要求上达成“能基于证据说明物质的属性，能运用密度等知识解决简单实际问题”的水平。 · 教材地位：第六章《质量与密度》是八年级上册的核心章节，是学生第一次系统学习“物质的属性”：先建立“质量”概念并学会使用天平，再通过探究“同种物质的质量与体积的关系”引出核心概念“密度”，进而完整经历“测量物质的密度”的实验探究，最后走向“密度与社会生活”的应用。密度概念为后续学习压强、浮力等章节奠定基础，也是初中物理学业考试实验探究与综合计算的高频考点。 · 教学重难点：重点是密度的概念、公式及应用，天平和量筒的规范使用，测量固体与液体密度的实验设计与操作；难点是理解“密度是物质的一种特性”（与质量、体积无关），从实验数据中归纳质量与体积的关系，以及对实验误差的分析与方案优化。 2. 学情分析 维度 具体描述 已有基础 学生已完成八上前三章（机械运动、声现象、物态变化）的学习，会使用刻度尺、停表、温度计等基本测量工具；在小学科学和日常生活中有“称重计价”“看商品标签”的经验，对“铁比木头重”有直觉认识；具备表格读数、四则运算和比例化简能力，但尚未学习函数（八下才学一次函数），对质量—体积图像需从实验数据中归纳得出。 现有困惑 ①“质量”与口语中的“重量”混用，容易认为质量随位置、形状、状态的改变而改变；②对“铁比木头重”这类结论不会控制变量，不理解引入“密度”才能科学比较；③误以为密度与质量成正比、与体积成反比，不理解密度是物质的一种特性；④天平操作易错：游码未归零、测量过程中调平衡螺母、物码位置颠倒、加减砝码顺序不当；⑤量筒读数时俯视、仰视造成的偏差方向判断不清；⑥实验步骤设计缺乏系统性，如先测质量还是先测体积、如何减小液体残留带来的误差。 差异分析 任教班级约50人，随迁子女占六成左右，不少学生家庭从事五金、餐饮、陶瓷等营生，对“称重计价”“挑选材料”有真切体验，是本土化情境设计的现成资源。按学习水平大致分三层：基础薄弱约15人，计算格式与实验操作需重点帮扶；中等约28人，能完成常规题但综合迁移偏弱；能力较强约7人，可挑战图像分析与开放设计。据此采用“基础题人人过关、探究题小组合作、拓展题自主选做”的分层安排。 设计意图 本作业以“密度”概念为核心，按“基础巩固—实验探究—生活应用”三层递进设计，与单元复习课的日常节奏衔接。基础层回归课本本质，覆盖质量、天平、密度概念与计算，确保全员过关；探究层安排两个分组实验（测固体密度、优化测液体密度的方案）和一道图像分析题，突出科学探究与证据意识；应用层以佛山本土情境串联（五金选材、水产选种、石湾陶瓷、食堂糖水），打通物理与生产生活，并设置跨学科实践选做。全卷情境真实、题量适中、难度分层，让不同水平的学生都能“吃得下、吃得好”。 3. 三、作业目标 目标维度 编号 具体目标 对应核心素养 评价证据 知识理解 A 能说出质量、密度的定义、单位及单位换算，能解释“密度是物质的一种特性”，能辨别生活中关于质量与密度的说法正误 物理观念 基础题正确率、概念复述 能力运用 B 会规范使用天平测量质量、用量筒测量体积，能按合理顺序完成“测量固体和液体密度”的实验；能运用密度公式及其变形式进行简单计算 探究实践、物理观念 实验操作与数据记录、计算过程与单位书写 思维发展 C 能根据实验数据归纳同种物质质量与体积的关系，会利用质量—体积图像比较物质密度，能对实验方案进行误差分析并提出优化办法 科学思维 图像题论证、实验评估表述 情感态度 D 通过佛山陶瓷、五金、水产等本土情境，体会物理与生产生活的联系，形成严谨求实的态度和节约资源的意识 科学态度与责任 实践报告、开放题表达倾向 四、作业内容与目标对应表 题号 题型 题目概要 对应作业目标编号 设计意图 参考答案/评价要点 1 选择题 快递站取包裹，辨别质量的说法正误 A 以学生熟悉的快递场景破除“质量随位置、形状、状态改变”的迷思概念 选C；质量不随位置、形状、状态改变 2 填空题 用天平称茶叶，读数并分析物码颠倒的误差 A、B 新情境考天平的规范使用，落实操作细节 82.4g；67.6g；测量过程中不能调平衡螺母 3 表格+计算 四种液体的质量体积数据，求密度并说明物理意义 A、B 从数据到概念，理解密度的定义式、单位与意义 1.0、0.8、1.1、0.92 g/cm³；体积是100cm³的1.1×10³倍——每立方米酱油质量为1.1×10³kg 4 计算题 为学校食堂比较大豆油两种规格的性价比 A、B 原创生活情境，训练密度公式的迁移运用 A桶4.6kg，每千克约17.4元；B桶每千克约17.5元；A桶略划算 5 选择+计算 海天酱油用去一半，分析剩余密度与质量 A、B 用本土品牌情境巩固“密度与质量、体积无关” 选B；整瓶575g，剩余287.5g 6 实验题 测石湾陶片的密度，分析吸水对结果的影响 B、C 原创本土情境，落实天平、量筒操作与误差分析 37.4g；20cm³；1.87×10³kg/m³；偏大 7 实验探究题 测食堂绿豆糖水的密度，评估并优化实验方案 B、C 探究题：从“有缺陷的方案”到“优化方案”，发展科学思维 残留；小；大；先测总质量，倒一部分入量筒后再测剩余质量 8 图像题 由“烧杯+酱油”的质量—体积图像求烧杯质量与酱油密度 B、C 原创图像题，从截距与斜率中提取信息 20g；1.1g/cm³；130g；可能是酱油 9 计算+简答 农村盐水选种，判断配液是否达标并计算加盐量 A、B、C 原创题，密度知识服务农业生产 1.05×10³kg/m³，不达标；加盐；约50g 10 简答题 用密度解释海陆风，再举两例生活实例 A、C、D 跨学科（物理+地理），理解温度影响密度 陆地空气受热密度变小上升，海上冷空气补充；暖气片低位安装等 11 开放题（选做） 设计实验测一粒花生米的密度 B、C 开放题：用累积法测小物体，写步骤与表达式 测多粒总质量、量筒测多粒体积，ρ=m/V；减小测量误差 12 实践作业（选做） 测陶瓷杯、玻璃杯、不锈钢杯的密度并鉴别材料 B、C、D 原创跨学科实践，链接佛山陶瓷产业 实验报告；参考密度：陶瓷2.0~2.4、玻璃2.5、不锈钢7.9 g/cm³ 五、作业评价 维度 A（优秀） B（良好） C（待改进） 权重 得分 知识理解 基础题（第1~5题）全对，概念表述精确，单位书写规范 少量细节错误（如单位换算、读数） 较多基础错误，概念含糊 20% 能力运用 实验操作规范有序，计算过程完整、单位正确，方法选用恰当 操作基本规范，方法基本正确，过程偶有缺漏 操作不规范或步骤缺失，方法不当 30% 思维发展 图像分析准确，能主动进行误差分析并提出优化方案，论证有据 表达清楚，能识别明显误差但分析欠深度 思路混乱，缺乏证据 30% 情感态度 主动投入，乐于交流分享，实践报告完整、反思深刻 态度端正，能按要求完成任务 态度消极，被动应付 20% 六、作业实施建议 1. 布置时机与方式：本作业安排在第六章新课全部结束后（建议紧跟一节单元复习课），印制后当堂限时完成；第11、12题为选做，不占用当堂时间。 2. 分层要求：全体学生完成第1~9题；第10题鼓励选做，第11题为开放设计、第12题为周末实践，均以“自主选做+小组合作”方式完成，下周一课前安排5分钟小组交流展示。 3. 实验准备：第6、7题用到的天平、量筒、陶片、糖水等在实验课前由科代表按清单核对；第11题所需花生米可让学生自备，培养“用身边物品做实验”的意识。 4. 批改与反馈：全批全改，重点面批第6~8题；对共性错误（天平使用、单位书写、图像截距理解）安排5分钟讲评；优秀实践报告在班级“物理角”展出，并推荐参加学校科技节成果展示。 5. 教学反思：统计各题得分率，重点关注第7、8题的方案优化与图像解读情况，形成学情记录，为后续压强、浮力教学提供参照。 七、试题详情（学生版）A层 基础巩固（建议用时约15分钟） 1.（3分）周六，小明到快递站帮妈妈取包裹。快递站的师傅用同一台电子秤称量后，在三个同样大小的纸箱上贴出了完全相同的标签。关于这三个纸箱和箱内物品的质量，下列说法正确的是（　　） A. 纸箱寄到月球后，质量会变小 B. 把箱内的泡沫塑料捏紧后，质量会变大 C. 三个纸箱从佛山寄往新疆，质量不变 D. 箱内冰袋熔化成水后，质量会减小 2.（每空2分，共10分）（新情境）我校兴趣小组用托盘天平测量一小包茶叶的质量。请帮小明完成下列问题： 甲 乙 丙 （1）把天平放在水平工作台上，把________移到标尺左端的零刻度线处；发现指针如图甲所示，他应调节________，使指针指在分度盘中央。 （2）测量时，把茶叶放在________盘，往________盘中加减砝码。当加入最小的砝码后指针如图乙所示，接下来他应__________________________，直至天平平衡。 （3）调好后如图丙所示，则这包茶叶的质量为________g。 （4）同桌小华误将茶叶放在右盘、砝码放在左盘，调好后示数也如丙图，则他测得的茶叶质量为________g。 3.（8分）科学探究课上，老师为四个小组准备了四瓶净含量均为100 cm³的液体：蒸馏水、酒精、酱油、植物油。小明小组用天平称得四瓶液体的质量如下表所示： 物质 蒸馏水 酒精 酱油 植物油 质量/g 100 80 110 92 密度/(g/cm³) 　 　 　 　 （1）请计算出四种液体的密度，填入表中。 （2）酱油的密度1.1 g/cm³＝________kg/m³；它的物理意义是：________________。 （3）若将该瓶酱油倒掉一半，剩余酱油的质量为________g，密度为________g/cm³。 4.（6分）（原创）学校食堂的采购员在电商平台上看到两种净含量不同的大豆油：A桶标注“净含量5 L”，售价79.9元；B桶标注“净含量4 kg”，售价69.9元。已知大豆油的密度约为0.92×10³ kg/m³。请你通过计算判断：买哪种桶更划算？ 　 　 　 5.（4分）（原创）妈妈做菜时用去了一瓶“净含量500 mL”的海天酱油的一半。剩下的酱油（　　） A. 质量减半，密度减半　　　B. 质量减半，密度不变 C. 质量不变，密度减半　　　D. 质量不变，密度不变 请顺便算一算：原来整瓶酱油的质量为________g，用掉一半后，剩余酱油的质量为________g。（酱油密度取1.15×10³ kg/m³） B层 实验探究（建议用时约25分钟） 6.（8分）（原创）佛山石湾的陶瓷闻名全国，学校陶艺社的坏体练习剩下几块形状不规则的小陶片。物理小组想测出这块陶片的密度，桌上备有：天平（含砝码）、量筒、水、细线。 （1）小明将天平放在水平台上，把游码移到标尺左端零刻度线处，调节平衡螺母使天平平衡。测量时他把陶片放在左盘，在右盘中加减砝码：当右盘放有20 g、10 g、5 g砝码各一个时，指针偏向分度盘右侧；当他取下5 g砝码、换上更小的砝码后，指针又偏向左侧。此时他的下一步操作是________，直至天平平衡。最终游码的左侧与2.4 g刻度线对齐，则陶片的质量m＝________g。 （2）向量筒中倒入适量水，读出水的体积V₁＝60 mL；用细线拴住陶片，________（选填“快速”或“缓慢”）把它浸没在量筒的水中，读出此时液面对应的刻度V₂＝80 mL，则陶片的体积V＝________cm³。 （3）请写出陶片密度的表达式，并代入数据算出结果。 　 　 （4）有同学提出：陶片表面粗糙会吸水。这会导致测得的密度偏________（选填“大”或“小”），理由是________________。 7.（8分）（探究）学校食堂夏天的绿豆糖水很受同学们欢迎。物理小组想测出糖水的密度，他们先设计了如下方案： 方案一：①用天平测出空烧杯的质量m₁；②将糖水倒入烧杯，测出烧杯和糖水的总质量m₂；③将烧杯中的糖水全部倒入量筒，读出糖水的体积V；④计算糖水的密度。 （1）方案一中糖水密度的表达式为：ρ＝________（用所测物理量表示）。 （2）讨论后同学们发现方案一有明显缺陷：按此方案操作，烧杯壁会________（选填“残留”或“残留极少”）糖水，导致测得的体积偏________，算出的密度偏________。 （3）请只利用题目给出的器材（天平、烧杯、量筒、糖水），重新设计一个误差更小的实验方案，写出主要步骤。 　 　 　 　 8. （7分）（原创）在“测量酱油密度”的实验中，小明根据测量数据画出了“烧杯和酱油的总质量m”与“量筒中酱油体积V”的关系图像。请回答下列问题 （1）烧杯的质量为________g。 （2）量筒中酱油的质量为________g时，酱油的密度为________g/cm³＝________kg/m³。 （3）若量筒中酱油的体积为100 cm³，则此时烧杯和酱油的总质量为________g。 （4）查阅密度表后，小明认为该液体可能是________（选填“白醋”“酱油”或“白酒”）。（参考数据：白醋约1.05 g/cm³，酱油约1.1 g/cm³，白酒约0.9 g/cm³） C层 生活应用与拓展（建议用时约20分钟；第11、12题选做） 9.（7分）（原创）南海区某村秋收后用盐水选种。农技员要求盐水密度为1.1×10³ kg/m³：饱满的种子会沉到盐水底部，秕谷则浮在液面上被捞出。现配制了一瓶盐水，体积为1000 cm³，称得其质量为1050 g。 （1）请通过计算判断这瓶盐水是否符合要求。 （2）若不达标，应该往盐水中加盐还是加水？（盐溶解后体积变化忽略不计） （3）要使这瓶盐水达到要求，需要加入多少克盐？ 　 　 10.（6分）（跨学科）佛山濒临南海，沿海地区白天常见“海陆风”——风从海面吹向陆地，夜晚则常常反过来。同学们查阅资料后知道：空气受热会膨胀，密度变小而上升，周围的冷空气流过来补充，于是就形成了风。 （1）请运用上面关于密度的知识，解释白天“海风”形成的原因。 （2）生活中还有不少与密度有关的现象。请再举出两例，并简要说明其中的道理（至少一例与“温度影响密度”有关）。 　 　 　 11.（6分，选做）（开放）小明想知道一粒花生米的密度。桌上备有：天平（含砝码）、量筒、水、细线，以及一包同样的花生米。请你帮他设计一个实验方案，测出这粒花生米的密度。要求：写出主要实验步骤和花生米密度的表达式，并说明你这样设计的理由。 　 　 　 　 12.（实践作业，选做）（原创·跨学科）佛山素有“陶都”之称，石湾公仔、陶瓷餐具远销海内外。周末请完成下面的实践任务： 在家中或商铺里找出陶瓷杯、玻璃杯、不锈钢杯各一个，用家用电子秤（分度值0.1 g）和量杯（或带刻度的容器）分别测出它们的质量和体积（可用“补水法”：杯子装满水，水的体积就是杯子的容积），计算出三个杯子的密度。参考常见物质的密度：陶瓷约2.0～2.4 g/cm³，玻璃约2.5 g/cm³，不锈钢约7.9 g/cm³，铝约2.7 g/cm³。 （1）设计你的数据记录表格； （2）根据测算结果，判断三个杯子分别可能是什么材料制成的； （3）写一篇不少于150字的实践报告，谈谈你是怎样减小误差的，生活中还有哪些“用密度鉴别材料”的例子。 8、 参考答案与解析 1. 答案：C。 解析：质量是物体所含物质的多少，不随位置、形状、状态的改变而改变。纸箱寄到月球，位置变了，质量不变；泡沫塑料捏紧，形状变了，质量不变；冰袋熔化成水，状态变了，质量不变。故选C。易错点是把日常口语中的"重量"当成质量。 2. （1）游码；平衡螺母　（2）左；右；移动游码　（3）44.0　（4）36.0。 解析：天平读数＝砝码总质量＋游码读数，即20 g＋20 g＋4.0 g＝44.0 g。物码颠倒时，物体质量＝砝码质量－游码读数＝40 g－4.0 g＝36.0 g。注意：平衡螺母只能在称量前调节，测量过程中禁止再调。 3. （1）1.0；0.8；1.1；0.92　（2）1.1×10³；体积为1 m³的酱油质量为1.1×10³ kg　（3）55；1.1。 解析：由ρ=m/V得：蒸馏水100 g/100 cm³＝1.0 g/cm³，酒精80 g/100 cm³＝0.8 g/cm³，酱油110 g/100 cm³＝1.1 g/cm³，植物油92 g/100 cm³＝0.92 g/cm³。倒掉一半，质量减半为55 g；密度是物质的一种特性，与质量、体积无关，仍为1.1 g/cm³。 4. 解：A桶油的质量：m＝ρV＝0.92×10³ kg/m³×5×10⁻³ m³＝4.6 kg，每千克价格79.9元÷4.6 kg≈17.4元；B桶每千克价格69.9元÷4 kg≈17.5元。A桶每千克更便宜，买A桶略划算 解析：两种桶标注的净含量形式不同（一个标体积、一个标质量），必须先借助密度换算到同一标准再比较。评价要点：换算正确、比较标准统一、结论明确；能说出"差距很小时还可结合品牌、工艺等综合考虑"更佳。 5. 答案：B；575；287.5。 解析：整瓶酱油质量m＝ρV＝1.15×10³ kg/m³×500×10⁻⁶ m³＝0.575 kg＝575 g。用掉一半，剩余质量为287.5 g；密度与质量、体积无关，保持不变。 6. （1）移动游码；37.4　（2）缓慢；20　（4）大。 解析：（1）当换上更小砝码指针仍不能平衡时，应移动游码使天平平衡；陶片质量m＝20 g＋10 g＋5 g＋2.4 g＝37.4 g。（2）陶片要缓慢浸没，防止水溅出；体积V＝80 mL－60 mL＝20 cm³＝20×10⁻⁶ m³。（4）陶片吸水后，量筒中水面上升的高度偏小，测得的体积偏小，由ρ=m/V可知算出的密度偏大 （3）ρ＝m/V＝37.4 g/20 cm³＝1.87 g/cm³＝1.87×10³ kg/m³。 7. （1）ρ＝(m₂－m₁)/V　（2）残留；小；大。 （3）改进方案：①在烧杯中倒入适量糖水，用天平测出烧杯和糖水的总质量m₁；②将烧杯中的一部分糖水倒入量筒中，读出量筒中糖水的体积V；③用天平测出烧杯和剩余糖水的质量m₂；④糖水的密度ρ＝(m₁－m₂)/V。 解析：方案一要求把糖水"全部"倒入量筒，烧杯壁残留糖水使量筒读数偏小，而质量是按"总质量－空杯质量"得到的，分子准确、分母偏小，故密度偏大。改进方案中量筒内糖水的质量等于"倒出前总质量－倒出后剩余质量"，残留不影响测量，误差明显减小。评价要点：能指出误差来源及影响方向、方案严谨。 8. （1）20　（2）66；1.1；1.1×10³　（3）130　（4）酱油。 解析：图像与纵轴交点为（0，20），表示量筒中酱油体积为0时"总质量"为20 g，即烧杯质量20 g。由点（60，86）得酱油质量m＝86 g－20 g＝66 g，ρ＝66 g/60 cm³＝1.1 g/cm³。当V＝100 cm³时，酱油质量110 g，总质量m＝110 g＋20 g＝130 g。与密度表比对，该液体可能是酱油。 9. （1）这瓶盐水的密度ρ＝1050 g/1000 cm³＝1.05 g/cm³＝1.05×10³ kg/m³＜1.1×10³ kg/m³，不符合要求。 （2）应加盐。加水会使密度更小。 （3）设需要加入盐的质量为Δm（体积变化忽略不计），则(1050 g＋Δm)/1000 cm³＝1.1 g/cm³，解得Δm＝50 g 解析：盐水选种正是利用密度差异——饱满种子密度大于盐水会下沉，秕谷密度小于盐水会上浮。密度不达标时选种不彻底，需加盐提高密度。评价要点：计算过程完整、单位统一、会判断调整方向。 10. （1）白天陆地升温快，陆地上方的空气温度高、密度变小而上升，海面上方的空气温度较低、密度较大，于是流向陆地补充，形成从海面吹向陆地的"海风"。 （2）示例：①暖气片安装在窗户下方——加热的空气密度变小上升，旁边的冷空气密度较大流过来补充，形成对流，房间暖和得快；②热气球加热空气升空——球内空气受热密度变小；③夏天空调安装在高处——冷气密度大往下沉。（答出两例、道理正确即可） 解析：空气温度升高时膨胀，质量不变、体积变大，由ρ=m/V可知密度变小。"热空气上升、冷空气补充"是风和对流的共同道理。 11. 参考方案：①用天平测出10粒花生米的总质量m₁，则一粒花生米的质量m＝m₁/10；②在量筒中倒入适量水，读出水的体积V₁；③将10粒花生米全部放入量筒的水中（可借助细线使其浸没），读出总体积V₂，则一粒花生米的体积V＝(V₂－V₁)/10；④花生米的密度ρ＝m/V＝m₁/(V₂－V₁)。 理由：一粒花生米的质量和体积都太小，直接测量时相对误差很大；测多粒再求平均值（累积法）能明显减小误差。评价要点：步骤清晰有序、表达式正确、能从"减小误差"角度说明设计理由；其他合理方案（如细线悬吊法）只要误差分析到位也可。 12. 评价要点：①数据记录表格设计合理，包含被测物体、质量、体积、密度等栏目且单位规范；②测算结果与参考密度基本吻合，能据此判断材料（如不锈钢杯约7.9 g/cm³、玻璃杯约2.5 g/cm³、陶瓷杯在2.0～2.4 g/cm³之间）；③反思具体：如用"补水法"测容积时要擦干杯子外壁、注意电子秤的分度值与估读、多次测量取平均等；④能举出"用密度鉴别材料"的生活实例（地质工作者鉴别矿石、质检部门抽查饰品、考古鉴定器物、建筑选材等）。 说明：实践报告按"目的—器材—步骤—数据—结论—反思"结构撰写，不少于150字，下周一随作业一并提交。 1 1 1 学科网（北京）股份有限公司 $