密度试验.docx
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密度试验
密度
教材依据：
人民教育出版社新课标版九年级物理第11章第3节
【整体设计】
密度是初中物理教学重点内容之一，也是课程标准中要求的七个掌握层次的重点知识之一。
学好本节知识是进一步学习力学知识的基础，所以“密度”这节课是本章的重点课。
“密度”是在学习了“质量”之后而引入的一个新的物理量，它在全章中起到承上启下的作用：
既是在质量的基础上对物质世界的进一步探索，也是掌握测定物质密度的方法和解决有关密度的实际问题的基础，并为更深入学习液体压强、浮力等知识做铺垫。
科学探究方法的学习和掌握是物理课程的目标，同样也是本节教学的重要内容。
本课教学可分为4部分：
1．课题引入。
展示一些实物让学生分辨，由对于一些物质用通常辨别物质的一些办法无法直接辨别，引到需要用新的科学方法解决来引入。
2．密度概念的引出。
应通过直观的实验，充分发挥学生主动探究的积极性，引导学生在合作探究、小组讨论的过程中自主建构密度概念。
所以，组织学生做好“探究物质的质量与体积关系”的实验是本节教学的关键。
利用“比值”定义密度概念，对初中生来说有一定难度，突破此难点的方法是利用学生的最近发展区，通过类比和知识的迁移，让学生回顾利用比值定义电功率的方法来建立密度的概念。
3．密度的公式、单位。
要注意公式书写的规范和变形公式的教学。
但密度的单位属于组合单位，是第一次在初中物理中出现。
教学时应让学生弄清密度单位的组成、符号、读法、写法。
㎏/m3与g/m3之间的关系学生易混，也要加以强调。
在后面的例题教学时，也要注意强调统一单位。
还要运用教材中的小资料来加深学生对密度这一概念的认识。
4．密度的应用。
可以用教材上的例题来进行教学，也可以补充习题，为了让学生熟练运用密度公式进行计算，解题时，应注意引导学生理清思路，启发学生“一题多解”。
【教学重点】
1．通过实验探究，学会用比值的方法定义密度的概念。
2．理解密度的概念、公式及其应用。
【教学难点】
在实验探究的基础上，利用“比值”定义密度概念，理解密度是物质的一种属性。
【教学关键】
通过组织好实验探究建立密度的概念是本节的关键点。
【教学方法】
根据本节教学内容的特点，主要采用启发和观察实验的教学方法。
并配合讲授、讨论、展示等多种教学方法的综合优化，突破重点、难点。
使学生成为学习的主体，同时学生的动手能力，分析能力也在实验的过程中不断提高。
【课时安排】
2课时。
（第1课时学习“物质的质量与体积的关系”和“密度”，第2课时学习“密度的应用”）
【三维目标】
知识与技能：
1．理解密度的物理意义。
2．会查密度表，知道水的密度。
3．用密度知识解决简单的实际问题。
过程与方法：
1．通过实验探究活动，找出同种物质的质量与体积成正比的关系；
2．学习以同种物质的质量与体积的比值不变性来定义密度概念的科学思维方法。
情感态度与价值观：
1．通过探究活动，使学生对物质属性的认识有新的拓展；
2．培养学生的合作精神，以及在交流与讨论中所持的正确态度。
3．在概念建立过程中，渗透由特殊到一般，由现象到本质的唯物辩证法思想。
【课前准备】
教师：
多媒体课件、铜丝、铁丝、铝丝、一杯水、一杯酒精、颜色相同的铁块和塑料块。
学生：
托盘天平和砝码、相同体积的铜块、铁块和铝块、不同体积的铜块、铁块、铝块和肥皂块、大注射器等。
【教学设计】
（第1课时）
[导入新课]
复习铺垫：
用多媒体展示下列问题，学生回答。
1．1cm3=dm3=m3
2．1．5㎏=g
3．在使用天平时应注意什么问题？
（说明：
本节课要利用天平来测量物体的质量，学习密度的单位要用到体积和质量的单位，所以复习这部分的内容为新课的展开做好铺垫。
）
情境导入：
教师展示：
随机出示铜丝、铁丝、铝丝、一杯水、一杯酒精。
（出示后放在讲桌上）
图1：
铜丝图2：
食用油
问：
这里有铜丝、铁丝、铝丝、一杯水和一杯酒精，你能把它们分辨出来吗？
说明你是怎么分辨的？
在学生回答后，教师指出：
要分辨物质，就要知道并且利用物质所具有的一些特性。
如颜色、气味、软硬等，就是物质的不同特性。
依据这几种特性，利用我们的眼、鼻、手等感觉器官，就能将上面五种物质分辨出来。
2．教师再出示颜色相同的铁块和塑料块。
问：
你有哪些方法区别它们？
引导：
颜色、气味、味道、硬度等都不好区分，能不能利用一种更好的判定方法来区分这两种物质呢？
同学们想不想自己找出一种方法，来区分这些物质呢？
（生齐答：
想。
）从而引入新课
[推进新课]
一、活动与探究1：
探究相同体积的不同物质的质量之间的关系。
教师让几个学生到前面来，感受一下颜色相同的铁块和塑料块的质量大小，根据质量来判断哪一个是铁块，哪一个是塑料块。
从而得出相同体积的不同物质的质量不同也是物质的一种特性，可以用来鉴别物质。
（说明：
也可以拿出一个已调节好的托盘天平，分别把两金属块放在两盘中，让学生说出哪个是铁块。
）
说明：
让学生感受体积相同的不同物质的质量是不同的，以便引导学生探索质量和体积之间的关系，从现象中寻找规律，得出结论。
师：
请同学们利用桌上的器材（见图3：
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。
图3：
实验器材
将实验数据填入表格1：
表格1（探究相同体积的不同物质的质量与体积的关系）
物质
质量/g
体积/cm3
质量/体积/g*cm-3
铜块
10
铁块
10
铝块
10
学生实验过程中教师巡视，发现问题是及时启发与指导。
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。
结论：
相同体积的不同物质质量不同，不同物质的质量与体积的比值不同。
说明：
让学生通过自己的亲自动手，获得知识，印象会更深，理解会更透，同时检查一下学生对托盘天平的使用技能的形成情况。
二、活动与探究2：
探究同种物质质量与体积的关系。
在学生总结相同体积不同物质质量之间关系的基础上引出新的问题。
⑴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？
⑵猜想与假设：
学生根据生活经验，思考：
如果是体积相同的同种物质，其质量是否相等？
不同体积的同种物质，其质量又怎么变化呢？
对学生提出的假设，要鼓励学生设计实验来进行探究验证。
生甲：
体积相同的同种物质，其质量是相等。
生乙：
物体的体积越大，质量越大。
生丙：
……
⑶制定计划与设计实验
从以上的猜想出发，取铜、铁、铝、肥皂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，用刻度尺测出它们的边长后计算出它们的体积，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，应该和学生一起讨论实验过程中应该考虑的问题，如分工要明确，严格测量仪器的使用规则，读数时要认真、细心，如何记录实验数据等。
实验方案1：
学生通过小组实验测量不同体积（圆柱体）铁块的质量（见图4），记录数据（记入表格2中）、绘制表格，做出图象，分析质量与对应体积比值的特征。
图4：
不同体积的铁块
表格2（探究同种物质质量与体积的关系）
物质
质量/g
体积/cm3
质量/体积/g*cm-3
铁块1
10
铁块2
20
铁块3
30
实验方案2：
同样测出体积成倍数关系的同种液体的质量。
（也可以不是整数倍），填入表格3中。
说明：
取液体时，由于学生还没学过用量筒，且量筒的使用也不是本节所要求的，所以建议可用大注射器来取不同体积的液体。
此外，也可以用铜块、铝块、肥皂或其它物质来做实验。
表格3（探究同种物质质量与体积的关系）
物质
质量/g
体积/cm3
质量/体积/g*cm-3
液体1
液体2
液体3
⑷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进行实验，分工合作共同收集证据。
以小组为单位，不同小组选取不同的物质进行测量，一是可以节省时间；二是可以获得多种物质的多组数据；三是可以加强全班同学的交流，培养他们的团结合作精神。
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。
在此过程中要对学生的分析给予评价，对表现好的小组要给予表扬。
引导学生分析时，要突出样品的体积增加了多少倍，它的质量也增加了相同的倍数。
学生讨论、比较各组的测量结果后可得出如下结论。
结论：
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。
不同物质的质量与体积的比值不同。
三、密度概念的建立
师：
同学们根据在上面的探究中得到的数据分析，不同物质的质量和体积的比值相同吗？
师：
多媒体展示问题引导：
⑴同种类的物质，它的体积（），它的质量（），且质量跟体积的比值是（）。
⑵不同种类的物质，质量跟体积的比值（）。
生：
归纳推理：
（1）同种类的物质，它的体积增大几倍，它的质量也增大几倍，且质量跟体积的比值是个定值。
（2）不同种类的物质，质量跟体积的比值是不同的。
在以上实验探究和分析的基础上，教师进一步指出：
质量和体积的比值表示单位体积的质量。
同种物质的单位体积的质量是相同的；不同物质的单位体积的质量一般是不同的。
可见，单位体积的质量反映了物质的一种特性。
物理学中，把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。
（板书：
密度的定义：
某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。
表示符号：
ρ。
）
四、密度的公式、单位、密度表
师：
根据密度的定义可以得到密度的公式应该是什么呢？
生：
密度等于质量除以体积。
师板书：
符号的意义及单位：
ρ──密度──千克每立方米（kg／m3）
m──质量──千克（kg）
V──体积──立方米（m3）
说明：
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。
五、密度的应用
（学生复习密度的相关知识）
师：
密度公式有什么用处呢？
学生讨论后得出：
1．可以测量密度，从而用来鉴别物质。
2．可以用来计算不便于直接测量物体的质量或体积。
[课堂总结]
教师引导学生总结本节课的收获。
2．多媒体展示本节课的重点知识。
。
【板书设计】
重力
【设计思想】
1．充分体现“从生活到物理，从物理到社会”的教学理念
《重力》这节课的教学内容与日常生活联系紧密，学生体验非常丰富，所以在教学过程中将生活和自然界中的一些与重力有关的物理现象联系起来，让学生进一步感受到物理就在我们的身边，物理不仅有趣，而且非常有用，从而激发学生的求知欲望，培养学生的学习兴趣。
2．注重科学探究，注意教学方式的多样化
科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。
本节课通过探究“重力大小和质量的关系”的过程，引导学生提出问题，培养学生善于发问、质疑的良好习惯，鼓励学生制订简单的科学探究计划，培养学生处理信息的能力，体验科学探究的乐趣，领悟科学探究的思想和精神，为学生的终身学习建立基础。
教学过程中通过多媒体技术优化课堂教学，提高教学效率。
3．通过实验培养学生对科学的兴趣和热爱
兴趣是开启智慧大门的钥匙，只有当学生对物理有了兴趣，才能有学习的乐趣，进而发展到有研究物理的志向。
在本节课通过探究“重力的大小和质量的关系”的分组实验。
培养学生的动手能力，养成通过实验研究问题、思考问题的习惯，发展学生终生对科学探索的兴趣。
【教材分析】
1．教材的感性材料丰富，每一个知识点都是从观察或实验引入的，符合九年级学生的认知规律。
2．书中的插图极富启发性和趣味性，有利于激发学生的学习兴趣。
3．课本让学生通过探究“重力的大小跟质量的关系”，极大程度地调动了学生的积极性，活跃了课堂气氛，锻炼了学生动手动脑的能力，实现了学生的主体地位。
【学习者情况分析】
1．学生的年龄特点和认知特点
九年级的学生正处在青少年时期，具有强烈的好奇心，较强的观察能力。
通过八年级物理学习，已经具备一定的实验探究能力以及多种物理研究方法。
初步了解矛盾对立统一的辩证思维规律，正处于逻辑思维能力发展的最佳时期。
并且具备了一定的生活体验，如熟透的苹果要落向地面，并且下落时速度越来越快等有关事例，但并不明白其中的道理。
2．在学习本课之前应具备的基本知识和技能
学生应具备一定的生活体验，掌握正确使用弹簧测力计的有关知识，具备一定的实验探究能力、逻辑思维能力。
3．学习者对即将学习的内容已经具备的水平
本节课所涉及的内容与实际生活联系紧密，使学生具备了一定的生活体验，进而使学生由对生活现象的初步了解，通过实验探究──观察现象──逻辑推断，最后上升为理论认识，有效的锻炼了学生的逻辑思维能力。
【教学目标】
1．知识与技能
①知道什么叫重力，了解重力产生的原因；
②知道重力的方向以及重垂线的应用；
③理解重力的大小与质量的关系。
2．过程与方法
①通过学生探究实验得出影响重力的因素；
②通过“实验分析”强化理解重力方向及重心。
3．情感态度与价值观
①培养学生乐于探究自然现象，物理规律的兴趣，提高学生辩证的分析物理知识的意识；
②培养学生的交流意识与团队协作精神。
【重点与难点】
重点：
重力的概念、重力的大小与质量的关系及重力方向。
难点：
重力的大小与质量的关系及重垂线的应用。
【教学媒体和教学技术选用】
本次教学需要实物教具、实验器材和多媒体课件的辅助。
实物教具：
重物、重垂线。
实验器材：
弹簧测力计、多个钩码、细线、小重物。
实物教具、实验器材和多媒体课件分别在本课的引入、学生探究等环节中得到应用，它们的使用可以更好的激发学生兴趣，引起学生的好奇，为学生提供了良好的学习氛围，和充足的实验器材，使学生的学习资源更为丰富。
【教学方法】
探究法、引导发现法、阅读指导法、直观演示法和讲解法。
引导发现法属于启发式教学，本课将通过教师的引导、启发、使学生积极参与，主动探索和发现物理规律。
直观演示法就是：
通过插图、实验、模型、投影、多媒体课件等直观教学手段，使物理情景具体化、形象化，有利于激发学生的学习兴趣，促使知识由具体感知向抽象思维的转化。
这两种教学方法配合使用，加上指导学生阅读和教师精确的讲解，严密的推理，将达到教学方法的优化组合。
【教学评价方式】
（1）通过观察实验，关注学生在观察操作、现象等活动中的主动参与程度与合作交流意识，及时给与鼓励、强化、指导和矫正。
（2）通过实验探究“重力的大小和质量的关系”，给学生机会，在自然放松的状态下，将思维充分发散，揭示了学生的逻辑思维能力和过程，并反馈了班级学生的实验探究能力。
知识与技能的掌握情况，使老师可以及时诊断学情，调查教学。
【教学和活动过程】
一、教学准备阶段
1．课前根据本节课需要自制了一系列重物落地的动画演示多媒体课件，在引入新课时激发学生的探究热情。
2．需要对学生分组，前后桌4人一组，每组包括能力不同的学生，设组长1名，中心发言人1名，其他人可适时补充，组长主要肩负引领和鼓舞同学学习积极性之责。
二、具体教学过程
（一）复习旧知识，引入新课
首先以提问的方式复习力的概念，弹簧测力计的使用方法、力的三要素和力的示意图，为学好本节新课做好必要的知识准备。
然后，利用课本50页“想想做做”，让学生做“模拟引力”实验。
再利用“苹果落地”及“一系列重物落地”的多媒体动画引入新课。
（说明：
1．让学生通过实验先感受橡皮不会飞走是因为受到“引力”作用，拉进了学生跟所学知识的距离。
2．由于学生日常生活中有很多重力现象的体验，并且在小学时就知道牛顿发现万有引力的故事，因此他们对插图所展示的物理情景是很熟悉的，知道重物的落地是由于重物的吸引，即重力的作用。
所以这样引入新课很自然，体现了物理知识是来源于生活的。
）
（二）进行新课
1．重力的概念及产生原因。
引入新课后，指导学生阅读课文中“重力”的概念，分析重力产生的原因和施力物体，使学生理解重力的概念。
（说明：
方法简单明了，并有助于提高学生自学能力。
）
2．探究“重力的大小与质量的关系”
利用实验探究的方法完成这部分知识的教学。
实验方法是：
先用弹簧测力计分别测出质量为100克、200克、300克的钩码分别受到的重力，填入书中表格，然后算出每次测得的重力与质量的比值，使学生自己“发现”，在误差允许的范围内，物体的重力与质量成正比，其比值是一个定值为9．8牛／千克，由此得出G＝mg这个计算重力大小的公式。
并将数据整理画出图像。
（正比例函数图像，利用事物投影展示。
）
此实验的关键是：
①要选精确度较高的弹簧秤。
②要正确使用弹簧秤。
（说明：
利用学生探究来完成这部分知识的教学，好处有两个：
一是使学生有机会参与课堂教学，自主地进行物理规律的探究，体现自主性原则；二是再次练习使用弹簧测力计测量力的大小，提高学生的动手能力。
）
3．重力的方向
这也是本节课的一个重点内容。
教学实先做演示实验：
用细线把物体悬挂起来，静止时让学生观察细线的方向是否竖直？
然后剪断细线，同时让学生观察：
物体在重力作用下沿什么方向下落？
这样又一次让学生自己去“发现”：
重力的方向是竖直向下的。
这个知识有一个重要的应用──重垂线，它是建筑工人砌墙时用来校准墙壁是否竖直的。
由于学生缺乏这方面的感性认识，在理解上有一定的难度，所以教学时要先易到难，先要求学生观察图12．2－6，再让一位学生利用重垂线进行操作，其他同学分析其工作原理。
当学生理解了这一现象后提问：
如何用这个重垂线来检查窗台、桌面是否水平？
需要什么辅助器材？
这是学生较难理解的地方，为了突破这一难点，教师要引导学生回忆测量人体身高的办法，并通过一些动作适当提示，最后在学生充分发表见解的基础上归纳：
重垂线其实是应用了重力的方向，然后再解决水平问题。
想想议议：
看图12．2－7思考地球上几个地方的苹果都可以向“下”落，但从地球外面看，几个苹果下落的方向显然不同。
那么，我们所说的“下”指的是什么方向？
（说明：
这一部分的教学，充分体现了学生为主体的教学理念，遵循了由易到难，层层深入的方法。
重垂线、水平仪是重力方向的重要应用，对它们的学习，也体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念。
）
4．重力的作用点──重心
这个内容比较抽象，为了帮助学生建立这个物理模型，可以先做一个小实验（找刻度尺的重心），然后告诉学生，刻度尺上与手指接触的位置就是重力的作用点，叫做重心。
重心做的位置不仅跟物体的形状有关，而且还和材料是否均匀有关。
向学生展示圆形薄板等质地均匀、外形规则的物体，指出其重心就在它的几何中心上（演示），并在黑板上画出这两种形状的物体图形，标出重心位置，做出重力的示意图。
通过这样的教学处理，学生便对重心的概念有了一个具体的感知，知道物体受到的重力可以看作集中在一点上；利用这个重心的平衡特点，还能找出材料不均匀或形状不规则物体的重心。
（说明：
利用实验帮助学生建立了“重心”这个较难理解的物理模型，并应用于实际，起到了事半功倍的效果。
）
5．布置作业
动手动脑学物理1—5题。
【教学反思】
1．在教学过程中，加强学法指导是当前教学方法改革的一个重要课题。
本节课重点是指导学生如何主动去观察思考、动手实验，初步掌握研究常见力的方法。
通过实例分析，提高学生引用知识解决问题的能力，养成良好的学习习惯。
2．由于九年级学生刚接触到力，对利用力的知识来研究常见力，所以本节课根据循序渐进的教学原则完成教学，并获得了成功。
3．通过实验探究，锻炼了学生的动手实验能力，提高了综合思维能力。
摩擦力
【教材分析】
一、本节包括以下三部分的内容：
1．摩擦力；2．探究实验：
摩擦力大小与什么因素有关；3．科学世界：
摩擦与我们。
二、本节教材的内容具有如下特点：
一是探究性，虽然摩擦现象我们并不陌生，但摩擦力的大小与哪些因素有关我们却并不熟悉，这留给我们一定的探究空间。
二是实用性，教材最后用较大篇幅讲述了增大摩擦和减小摩擦的方法，与我们的生活密切相关。
三、在讲述摩擦力时，教材中没有提出静摩擦的问题，而是统称为摩擦。
在教学中可以作适当的补充，使学生有所了解即可，不必引伸。
【学生现状分析】
一、通过八年级物理学习，已经具有一定的实验探究能力及物理研究方法。
二、学生已掌握正确使用弹簧测力计和二力平衡的有关知识。
三、本节课所涉及的内容与实际生活联系紧密，且学生已具备了一定的有关这方面的生活体验。
【设计理念】
对于摩擦现象学生已有一定的感性认识，为了加强这节课的探究性，主要安排学生分组进行探究实验。
通过探究，了解影响滑动摩擦力的二个因素；并通过具体事例联系生活实际，让学生体会物理知识的应用价值。
【教学目标】
一、知识与技能
1．知道摩擦力是如何产生的以及一些常见的摩擦现象。
2．知道滑动摩擦力和接触面粗糙程度及接触面之间压力大小有关。
3．能举例说出增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法。
二、过程与方法
1．通过观察和实验了解摩擦现象的普遍存在，并初步培养学生的观察能力和分析概括能力。
2．通过探究影响摩擦力大小的因素的实验，初步体会如何合理的进行科学猜想，进一步理解控制变量法。
3．培养学生实验设计和实验数据处理的能力。
三、情感态度与价值观
1．通过探究活动培养对科学的求知欲，认识科学知识和技术对人类社会的发展和生活的影响。
2．通过小组合作实验培养学生合作精神以及与他人交流的能力。
【教学重难点】
本节教材的重点是探究摩擦力的大小与什么因素有关。
难点是实验的操作（让弹簧测力计拉动物块匀速运动）和记录测量数据的表格的设计。
【教学方法】
直观演示法、讲解法、探究法和阅读指导法。
【实验器材及教学媒体选用】
对于每个实验小组，准备了相同的器材：
一个弹簧测力计、两个钩码、一个长方体木块、一块长木板、一张砂纸、一块棉布、本节课的多媒体课件。
【教学活动过程】
一、创设情境
利用多媒体先播放一段画面：
（汽车在雪地上很难行走，而在轮胎上裹有铁链后就能前进自如了；沾了水的茶杯盖很难拧开，而用毛巾裹住时就很容易拧开了；生锈的铁锁打不开，当加了几滴油后就可以打开了；运动员赛跑时穿着带有铁钉的跑鞋等等。
）
请学生思考一下这些都是什么原因？
二、进行新课
1．摩擦力的概念及种类
请大家观察下面的实验，思考后回答下面的问题：
教师演示实验：
用二个长毛刷毛对毛合在一起，并产生相对运动，让学生看到二个毛刷的毛分别产生向不同方向的弯曲。
播放幻灯片1
（1）摩擦力产生的条件是什么？
（2）摩擦力产生在什么地方？
（3）摩擦力向什么方向？
（4）摩擦力的作用是什么？
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