第五章质量与密度第三节科学探究：物质的密度第1课时探究物质的密度教案（沪科版八年级上册）

第三节科学探究：物质的密度第1课时探究物质的密度【教学目标】一、知识目标1.通过探究认识同种物质的质量与体积成正比，比值一定；不同物质的质量与体积的比值不同.2.知道密度的定义、公式、单位，理解密度的物理意义，3.能联系实际运用密度公式求物质密度、鉴别物质.二、能力目标在探究同种物质的质量与体积的关系，引入密度概念的过程中，体会到利用比值不变反映的数量关系来定义物理量的方法.三、素养目标在生活中有应用密度知识的意识，通过了解密度知识在生活、生产中的应用，感受到物理知识在解决实际问题中的价值.【教学重点】1.密度的概念、公式、单位和物理意义.2.通过探究活动，找出同种物质的质量与体积成正比的关系.【教学难点】理解密度是物质的一种特性，密度与物体的质量和体积变化无关.【教具准备】3个塑料杯（或小烧杯）、适量的水、醋、酒精，几组体积大小相同的铝块、铁块、铜块，颜色相同的铁块和塑料块，天平，量筒，多媒体课件.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.【新课引入】师我们常常根据物质的颜色、气味、味道等属性来鉴别物质.7 教师展示1：一杯水和红醋，请学生鉴别.问：你们是如何鉴别的？学生：看物质的颜色.教师展示2：一杯水和酒精，请学生鉴别.问：你们是如何鉴别的？学生：闻气味.多媒体展示一块金属和一块金的图片，让学生观察.师它们是纯金的还是镀金的铜条？师引导学生先排除上述的鉴别方法.师如何鉴别它呢？我们今天就来学习一种科学的鉴别物质的方法—密度.板书课题：科学探究：物质的密度.【进行新课】知识点1探究物质质量和体积的关系（1）探究相同体积的不同物质质量与体积的关系师我这里有颜色、体积相同的铁块和塑料块，如果能比较它们的质量大小，是不是可以判断出哪一个是铁块，哪一个是塑料块？学生思考、交流：①用手掂量一下就可以区分开；②用天平称量（也可以拿出一个已调节好的托盘天平，分别把两物块放在两盘中，下沉的那端是铁块.）师回答正确.下面就请几位同学上台来帮忙鉴定下.（教师出示一台天平，指导学生演示操作.）师由此可见，相同体积的不同物质的质量不同，这是物质的一种特性，我们可以用来鉴别物质.师下面请同学们利用桌上的器材（其中铜块、铁块、铝块的体积都是10cm3），研究一下相同体积的不同物质的质量是否相同.并将实验数据填入表1.（用多媒体展示）.表1探究相同体积的不同物质质量与体积的关系：学生实验过程中教师巡视，发现问题及时启发与指导.7 学生实验结束后，教师选取几个小组的数据投影展示，并让其小组成员根据所测数据得出结论.板书：结论1：相同体积的不同物质质量一般不同，不同物质的质量与体积的比值不同.（2）探究同种物质质量与体积的关系.教师用多媒体播放课件“探究同种物质质量与体积的关系”，并讲解.提出问题：同种物质的质量和体积之间会有什么样的关系呢？猜想与假设：学生甲：体积相同的同种物质，其质量是相等的.学生乙：物体的体积越大，质量越大.（针对学生提出的假设，教师要鼓励学生设计实验来进行探究验证.）制定计划与设计实验：①从以上的猜想出发，取铜、铁、铝等几组物体中的一组作为研究对象，每组物体的体积不同.用天平测出它们的质量，用量筒测出它们的体积，列出表来，然后以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，在方格纸上描点，再把这些点连起来，做出图象，并分别计算每个物体质量与体积的比值.（在实验前，要弄清实验过程中应该考虑的问题，如分工要明确，严格按照测量仪器的使用规则操作，读数时要认真、细心，如何记录实验数据等.）②实验方案：学生通过小组实验测量不同体积（圆柱体）铁块的质量，将数据记入表格2中，做出图象，分析质量与对应体积比值的特征.表2探究同种物质质量与体积的关系进行实验与收集证据：全班同学分成若干小组，选取不同的研究对象（铁块、铜块、铝块）进行实验，分工合作共同收集数据.（以小组为单位，不同小组选取不同的物质进行测量.）交流与合作：学生实验结束后，教师选取几个小组的数据投影展示，并让其小组成员根据所测数据得出结论，并分析质量与对应体积比值的特征.7 师在实验中，当铁块2的体积增大为铁块1的2倍，质量也跟着增大为铁块1的2倍；当铁块3的体积增大为铁块1的3倍，质量也跟着增大为铁块1的3倍，质量与体积的比值是一定的，质量随体积变化的图象是一条直线，这表明同一种物质的质量与体积成正比.板书：结论2：同种物质的质量与它的体积成正比，质量与体积的比值相同.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.知识点2物质的密度师同学们观察一下铜块组同学的实验数据遵不遵循这样的规律？其它小组同学的呢？学生：同种物质的质量与体积成正比，比值是一定的.师铁的质量与体积的比值与铝的一样吗？还有铜的呢？学生回答：不一样.教师：物质不同，这个比值不同.这就表明这个比值是物质的一种特性，它反映了不同物质的不同属性，因此我们可用这个比值来鉴别物质.这个比值在物理学中我们把它叫做密度.我们求出来的就是铝、铁、铜的密度.（1）密度的概念和密度的单位师密度究竟是什么呢？师生一起分析：我们以第一次实验为例，看看得出密度的过程.我们将铁块1的质量79g除以体积10cm3得到的是1cm3铁的质量，即单位体积铁的质量，所以密度是单位体积某种物质的质量.常用的单位体积除了1cm3还有1m3.板书：（1）密度的概念：某种物质组成的物体的质量与它的体积之比，用符号ρ表示.（2）密度的定义式：ρ=m/V式中：ρ—密度（kg/m3），ｍ—质量（kg），Ｖ—体积（m3）.（3）密度的常用单位有g/cm3、kg/m3，换算关系：1g/cm3=103kg/m3.多媒体展示，得出1g/cm3=103kg/m3，g/cm3是大单位，kg/m3是小单位.注意：密度ρ的单位是由质量的单位和体积的单位决定的.国际单位制中，质量的单位是千克（kg），体积的单位是立方米（m3），密度的单位就是千克每立方米（kg/m3）.如果质量单位用克（g），体积单位是立方厘米（cm3），则密度的单位就是克每立方厘米（g/cm3）.1g/cm3=1×103kg/m3=1kg/dm3=1t/m3.（很多同学认为质量单位kg比g大，体积单位m3比cm3大，则由质量和体积单位复合而成的密度单位kg/m3一定比g/cm3大，这是完全错误的.我们来进行单位换算，1g/cm3==103kg/m3，所以g/cm3比kg/m37 单位大）（2）密度是物质的一种属性教师提醒学生注意：(1)要理解公式中ρ、m、V的物理意义，记住公式.(2)明确ρ、m、V的关系，同一类物质m和V的比值不变即ρ值相同，不同类物质的ρ值一般不同.(3)ρ＝m/V是密度的定义式、计算式而不是决定式，某一种物质的ρ(密度)值与m及V无关.物质的密度由物质的种类(本身特性)决定.师物质的密度由物质的种类（本身特性）决定.同一种类物质ｍ和Ｖ的比值不变，即ρ值相同，不同种类物质的ρ值一般不同.密度是物质的一种属性，它与物体的质量多少、体积的多少无关.不能简单地说，物质的密度ρ跟物体的质量ｍ成正比，跟体积Ｖ成反比.同学们对物理知识的学习，尤其是一些物理公式，一定不要死记硬背，要学会运用数学方法研究物理问题.板书：（4）密度是物质的一种属性，它与物体质量的多少、体积的多少无关.例题1为了研究物质的某种特性，小明同学分别用甲、乙两种不同的液体做实验.实验时，他用量筒和天平分别测出甲、乙液体在不同体积时的质量，下表记录的是实验测得的数据及求得的质量与体积的比值.（1）分析表中实验序号1、2、3或4、5、6的体积与质量变化的倍数关系，可归纳得出的结论.（2）分析表中实验序号，可归纳出的结论是：体积相同的甲、乙两种液体它们的质量不相同.（3）分析表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系可归纳得出的结论是：.7 解析：（1）在实验1、2、3或4、5、6中，我们可以发现，无论对于甲液体来说，还是对于乙液体来说，其体积都随质量增加相同倍数，所以可得结论是其质量与体积成正比；（2）从表中提供的信息可知，1与4、2与5、3与6中的液体体积都相同，但质量不同；（3）比较实验1、2、3和4、5、6可知：甲液体质量和体积的比值都是1.8，而乙液体质量和体积的比值都是0.80，所以可归纳得出：同种液体，质量和体积的比值相同；不同液体，质量与体积的比值不同.答案：（1）同种液体，质量与体积成正比；（2）1与4、2与5、3与6；（3）同种液体，质量和体积的比值相同；不同液体，质量和体积的比值一般不相同.例题2下列有关质量和密度的说法正确的是（）A.人们常说“铁比木头重”，实际是指铁的密度比木头的密度大B.根据ρ=m/V可知，某种物质的密度与其质量成正比，与其体积成反比C.将密闭容器的气体压缩，密度变大，因此其质量增大D.一杯酒精用去一半后剩余酒精的密度变为原来的一半解析：同一种物质在同种物态下，其密度是不变的，即物质密度的大小与其质量和体积是无关的；公式ρ=m/V只是用来计算密度大小的计算公式，公式中的质量和体积并不是直接决定密度大小的影响因素.生活中的说法：“铁比棉花重”，用物理语言准确地描述应该为：铁的密度大于棉花的密度，或等体积的铁和棉花，铁的质量大.固体或液体其内部结构疏密不会因为失掉一部分而发生改变，即自身温度和状态不变时，其密度不变；气体由于能填充所能达到的任何空间，内部结构疏密会随容器容积和自身质量的改变而改变，即：（1）容器容积一定时，气体质量减少，密度减小；（2）气体被压缩，质量不变，体积减小，密度增大.生活中人们习惯说“铁比木头重”，本意是相同体积的铁和木头，铁的质量大，所以这句话的正确说法应该是铁的密度大于木头的密度，故选项A正确；密度是物质的一种特性，质量、体积的变化不会引起密度的变化，故B错误；将密闭容器的气体压缩，密度变大，体积变小，但质量不变，C选项错误；一杯酒精用去一半后，剩余酒精的质量和体积减小，但物质种类和状态没有变化，所以密度不变，D选项错误.答案：A.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.【课堂小结】7 大家通过这节课的学习，我们共同学习了密度的概念和密度的单位，知道密度是物质的一种属性，这节课我们就学到这，下一节课我们将深入学习密度知识的应用.谢谢！【课后作业】完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.1.本节教材内容安排由浅入深，先让学生测量相同体积的不同物质的质量，发现它们的质量不等，由此得出结论：相同体积的不同物质的质量不同，即单位体积的不同物质的质量不同.接着进一步探究同种物质的质量与体积的关系，发现同种物质的质量与体积的比值是定值，即同种物质的质量跟体积成正比.综合上述两种探究的结果，水到渠成引出密度这个物理量.进而介绍密度的相关知识，如单位、定义式.2.在自主探究的过程中，鼓励学生动手实验，积极参与探究活动，然后选择小组探究的结果评比，这样可以活跃教学氛围.让学生在探究学习过程中，通过交流、讨论、发表自己的见解，体验到自己探究学习的价值和愉悦，从而获得知识并树立足够的学习信心.7