第三节 测量物质的密度.docx

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第三节测量物质的密度

第三节测量物质的密度

【教学目标】

知识与技能

1、认识量筒，会用量筒测液体体积和不规则物体的体积。

2、进一步熟悉天平地调节和使用，能较熟练地使用天平、量筒测算出固体和液体的密度。

3、让学生通过实验对密度的物理意义加深理解，尝试用密度知识解决简单的问题，能解释生活中一些与密度有关的物理现象。

过程与方法

在探究测量固体和液体密度的过程中，学会利用物理公式间接测定物理量的科学方法，从实验原理、实验器材地选取和使用、实验步骤地设计、数据地采集与处理、记录数据到根据数据得出结果等，对学生进行全面实验能力的训练。

情感、态度与价值观

（1）通过实验数据记录、处理的体验，使学生养成实事求是、严谨的科学态度．

（2）通过探究活动中地交流与合作体验，使学生认识交流与合作的重要性，培养主动与他人合作的精神，体会交流合作的重要和成果共享的喜悦。

【教学重点】

1、用量筒测量液体和形状不规则物体的体积。

2、学会用天平和量筒测固体和液体密度的原理和方法。

【教学难点】用天平和量筒测液体和固体的密度。

。

【教学准备】

教师用：

多媒体课件、天平和砝码、100mL量筒、50mL量筒、烧杯、青石块、细线、水、一杯自配的盐水。

学生每组需要：

天平和砝码，100mL量筒、50mL量筒、烧杯、青石块、细线、水、一杯自配的盐水。

【教学过程】

教学过程

教学内容

教师活动

学生活动

一、创设情境，导入新课：

出示奥运金牌图片，提出问题，激起学生浓厚的学习兴趣，为进入良好的学习状态做好铺垫。

1、创设情境：

同学们，在2008年北京奥运会中，我国运动健儿奋勇拼搏，以51枚金牌雄踞世界各国之首，为我国争得了荣誉。

可是，奥运金牌真的是纯金的吗？

你能想出办法鉴别吗？

2、导入新课：

对学生提出的各种鉴别方法进行总结，并指出：

我认为，用测密度的鉴别方法是比较好的，具体怎么做呢？

这就是我们这节课要学习的知识。

板书课题：

§6.3测量物质的密度

（设计意图：

学生一直认为金牌肯定是纯金的，所以这个问题地提出很容易就抓住了学生的好奇心，在激起学生爱国豪情的同时，顺利地进入了本节课的学习。

）

1、对这个问题感到惊讶，积极思考，组内讨论，提出各种鉴别办法。

2、听讲，充满兴趣，进入本节课愉快的学习之旅。

二、共同探究：

探究问题一：

量筒的使用

1、实验原理：

ρ=m/v

2、天平的使用方法：

一放平、二调衡、三称量、四读数、五整理。

1、

2、3、量筒的使用方法：

（1）看清量筒的单位、量程和分度值。

（2）测量时量筒或量杯使用时应放平稳。

（3）读数时，视线要与凹液面底部相平。

4、测量液体体积练习

1、实验原理：

请同学们回忆一下，计算密度的公式是什么？

要求物质的密度需要测量哪些物理量？

对学生的答案进行肯定，并指出ρ=m/v就是本节课的实验原理。

2、天平的使用：

根据上述方法，测物体的质量需要什么工具？

如何用天平进行测量质量？

对学生的回答进行总结，并对重点易错点进行强调，重点指出：

天平的使用实质就是横梁的两次平衡：

一是使用前的平衡，二是使用时的平衡。

（设计意图：

通过回顾与思考，对本实验的原理和天平的使用进一步的理解和巩固掌握，为下面实验地进行做铺垫。

）

3、量筒的使用：

引导提问：

测液体的体积需要什么工具？

你会正确地使用量筒吗？

观察你桌面上的量筒，回答下面的问题（课件出示）：

（1）

（1）量筒是以什么单位标度的？

是毫升mL还是立方厘米（cm3.）?

（2）

（2）量筒的最大测量值（量程）是多少？

（3）（3）量筒的分度值是多少？

（4）（4）下面是使用量筒读数时的几种做法，请指出那种做法正确，那种做法错误，错在哪里。

对学生的回答予以肯定，引导学生共同总结量筒的使用方法。

4、实际测量：

让学生向量筒内倒入适量的水，指导学生正确读数。

（设计意图：

认识量筒，熟悉测量工具地使用方法，培养学生观察能力、总结能力，从实际操作中总结量筒地使用方法，内化知识）。

回忆后回答问题：

需要测量物体的质量和体积，然后根据ρ=m/v计算出密度。

回忆，思考回答天平的使用方法。

倾听老师强调的内容。

回答：

测量液体体积的工具是量筒。

观察本组量筒回答问题：

（1）单位mL1mL=1cm3；

（2）量程是100ml的，最小分度值为1mL，量程是50mL的，分度值是2mL；（3）正确读数：

量筒中液面呈凹形时，读数时要以凹形的底部为准，且视线要与凹液面底部相平。

和老师一起总结、记忆，做好记录。

组内学生进行练习，相互讨论交流心得，

探究问题二：

测量液体和固体的密度

1、1、测量不规则形状物体体积：

（1）在量筒内倒适量的水（以浸没待测固体为准）读出体积V1；

（2）用细线栓好固体慢慢放入到量筒内，读出此时水和待测固体的总体积V2

（3）则待测固体的体积V=V2－V1

2、测液体物质的密度

——提出问题

——设计方案

——进行实验

——数据处理

典例精析

3、测固体物质的密度

——提出问题

——设计方案

——进行实验

——数据处理

——评估交流

典例精析

1、测量不规则形状物体体积

【提出问题】出示不规则形状的小石块，提问：

你还能借助刻度尺测量出它的体积吗？

那么，像这种不规则形状的物体如何测量出它的体积呢？

【教师演示】让学生观察实验现象：

先向量筒中倒入适量的水，再用细线系住石块后慢慢放入水中。

提问：

你看到什么现象？

这对你有什么启发？

【总结方法】你能根据刚才的实验现象总结出测量不规则形状物体体积的方法吗？

对学生的想法给以鼓励，师生共同总结出测量不规则形状物体体积的方法。

【动手测量】让学生动手测量桌子上的小石块的体积，教师巡回温馨指导。

（设计意图：

培养学生的总结能力、语言表达能力和实际操作能力，并了解利用等量占据空间替代的方法进行测量体积方法，从而培养学生的转化思想。

）

2、测量盐水的密度

【引导提问】如何测出你所配制的盐水的密度？

【设计方案】启发学生思考：

要测量盐水的密度，需要测量哪些物理量？

分别需要哪些工具？

怎么测量？

你能设计出测量盐水密度的方案吗？

将学生的各种实验方案简略地记在黑板上，点评学生的实验方案，引导学生评估。

下面的方案是学生最容易想到的：

方案一：

（1）测定量筒的质量m1；

（2）向量筒中倒入适量的盐水，读出盐水体积V；

（3）称出量筒和盐水的总质量m2；

（4）计算盐水的密度ρ=（m2-m1）/V。

教师要对这种方案要给予鼓励，但接着提出问题：

量筒是测量哪种物理量的工具？

适合不适合放在天平上称量？

让学生讨论：

那么，对这种实验方案如何改进？

绝大多数学生会提出如下方案：

方案二：

（1）先用天平测量空烧杯质量m1

（2）向烧杯中倒入一部分盐水，测烧杯和盐水的总质量m2

（3）将烧杯的水全部倒入量筒中，读出示数为V

（4）再根据公式计算水的密度ρ=（m2-m1）/V

当学生提出这种方案的时候，应该及时给予肯定和表扬，但接着要提出问题让学生讨论：

烧杯里的水能不能倒干净，如果倒不干净会给测量结果带来怎样的影响？

在学生回答的基础上，顺势追问：

那么如何有效地减小这种误差？

实验需要如何改进？

引导学生积极思考，师生共同想出改进的办法，找到最佳方案：

方案三：

（1）用天平测量烧杯和盐水的总质量m1。

（2）把烧杯里面的盐水倒到量筒里一部分，测量盐水的体积V。

（3）用天平测量烧杯和剩下盐水的质量m2。

（4）根据公式计算盐水的密度ρ=（m1-m2）/V

（设计意图：

通过对实验方案地不断改进和完善，学生对本实验过程更加熟悉，锻炼了学生设计实验方案的能力，培养学生严谨的实验态度。

）

实验方案设计完善后，提问：

在这个实验中，你需要记录哪些数据？

你能设计出记录这些数据的表格吗？

引导学生设计表格，并画在练习本上。

烧杯和盐水总质量m1（g）

烧杯和剩余盐水质量m2（g）

量筒中盐水的质量m（g）

量筒中盐水的体积V（cm3）

盐水的密度ρ（g/cm3）

（设计意图：

培养学生设计实验表格的能力，同时也进一步的熟悉了实验过程）。

【进行实验】让学生按照实验方案进行实验，教师巡回指导，帮助有困难的学生完成探究过程。

（设计意图：

让学生经历实验探究的全过程，提升学生的实验能力、动手能力，让学生认识到交流与合作的重要性，培养主动与他人合作的精神）。

【数据处理】根据测量数据，计算出盐水的密度。

【典例精析】小明想测量植物油的密度，他先用天平测出烧杯和植物油的总质量（如图所示）为

_______g，33.4然后将烧杯中的植物油倒一些到量

筒中，测出其体积为20ml，再测出烧杯和剩下的植物油的质量为17.4g，则该植物油的密度为

__________g/cm3。

0.8

3、测量小石块的密度

【引导提问】出示小石块，提问：

我们刚才是测液体的密度，现在你能想办法测出小石块的密度吗？

【设计方案】要想测出石块的密度，需要测出哪些物理量？

如何测量不规则形状的石块的体积？

你能设计出实验方案吗？

师生共同讨论，设计实验方案：

（1）用天平测量小石块的质量m；

（2）在量筒中倒入适量的水，并读出此时的示数记为V1；

（3）用细线系好小石块，慢慢放入量筒中，并读出此时的示数记为V2；

（4）再根据公式计算小石块的密度ρ=m/（V2-V1）。

实验方案设计完善后，提问：

在这个实验中，你需要记录哪些数据？

你能设计出记录这些数据的表格吗？

引导学生设计表格，并让学生画在练习本上。

石块质量m（g）

量筒中水的体积V1（cm3）

放入石块后量筒中水体积V2（cm3）

石块体积V（cm3）

石块密度ρ（g/cm3）

【进行实验】让学生按照实验方案进行实验，教师巡回指导，温馨提示。

【数据处理】根据测量数据，计算出石块的密度。

（设计意图：

通过探究性学习，训练学生设计实验的能力，培养学生收集数据的能力和边实验边记录数据的能力，通过合作性学习，增强学生的合作意识和实事求是的严谨的科学态度。

）

【评估交流】指导学生对实验过程进行评估：

（1）能不能先测石块的体积再测质量？

为什么？

（2）你们所测石块的密度和别的小组的结果是否相同，为什么存在少许差别？

（3）操作中出现过什么失误或故障吗？

（4）还有什么因素可能会影响测量结果吗？

（5）还有哪些需要完善的地方吗？

……

（设计意图：

培养学生在实验中发现问题、解决问题的能力及反思能力，学会书面或口头表述自己的观点，养成善于听取别人意见的习惯，学生在宽松和谐的气氛中思维更活跃，视野更开阔。

）

【回眸】小亮在做测量北京奥运金牌的实验中，测得其质量是203.7g，量筒中水的体积是50mL，金牌浸没在水中的时候，水面到达73mL处，这块金牌的密度是多少？

它是不是纯金做的？

（设计意图：

加深对密度意义和测固体密度方法的理解，解除学生的疑惑，训练运用物理知识解决实际问题的能力，彰显生活和物理的联系，首尾呼应。

）

思考后回答：

因为石块的形状是不规则的，无法用刻度尺测量。

仔细观察实验现象，思考，组内交流心得。

（设计意图：

适时的提出问题让学生解决或者通过实验引起学生地思考，能够有效地把学生变成学习的主体。

）

先在组内讨论交流，然后小组代表发言，全班同学纠错、补充、完善，总结出测量不规则形状物体体积的方法。

认真完成石块体积地测量，组内同学互相学习交流，达到熟练程度。

思考，组内交流，回答：

需要用天平测量盐水的质量，用量筒测量盐水的体积。

根据老师的提示，独立思考测量方案，在组内讨论交流意见进行整合，并选出代表在全班汇报，全班同学对方案进行讨论。

思考，回答：

量筒是测量体积的工具，不适合放在天平上称量。

思考，讨论，针对方案中的不足提出改进意见。

思考实验方案的不足之处，回答：

烧杯里的水倒不干净，会有水附着在杯壁上，导致测量的体积偏小，密度偏大。

在老师地引导下，积极思考，找出避免不足之处的方法，总结出需要的工具、实验步骤、需要注意的问题等，形成最佳方案。

根据实验方案，思考需要记录的数据，讨论后设计出表格。

认真完成实验，注意收集实验数据，填入表格，并把实验数据在全班展示。

运用ρ=（m1-m2）/V算出盐水的密度，并在组内交流。

完成练习题。

积极思考、讨论，小组代表发言，全班同学共同补充、纠正，设计出最佳方案。

根据实验方案，思考需要记录的数据，讨论后画出表格。

认真完成实验，注意收集实验数据，填入表格中，并把实验数据在全班展示。

用公式ρ=m/（V2-V1）计算小石块的密度，.并在组内交流。

学生反思整个实验过程，讨论实验中存在的问题，组内讨论交流，提出改正意见：

潮湿的物体不能直接放在盘内，且物体浸湿后质量会变大，因此应先测质量后测体积；在测质量和体积的过程中必然存在误差，所测石块密度不尽相同。

……

完成练习，解除疑惑。

三、盘点收获：

见附件1

本节课你有哪些收获？

还有什么疑惑？

让学生自己总结回答，帮助学生解决疑惑。

梳理本节课要点，提出疑惑，让同学帮助解答。

四、课堂检测：

见附件2

出示检测题让学生完成，教师点评。

完成检测题。

五、布置作业

出示思考题见附件3

课后完成。

【板书设计】

用途：

测液体和固体的体积

量程

量筒的使用看

分度值

使用

测量物质的密度

读：

视线要与凹液面底部相平

原理：

ρ=m/v

测量盐水的密度：

ρ=（m1-m2）/V

测量密度

测量小石块的密度：

ρ=m/（V2-V1）

【教学反思】

一、案例的“亮点”

1、采取开放式实验的形式。

学生在实验探究过程中运用了讨论法、自主合作交流探讨法。

在课堂上着力给学生提供充足的活动空间、思维空间、表现空间，让学生成为课堂的主人。

2、通过辨别金牌是否是纯金引入新课，调动了学生学习的热情，从而使学生主动参与到学习过程中，教师在探究过程中只是起到引导作用，不断的抛出问题，引发学生的思考。

3、教法突出以学为本，因学论教。

在教学过程中按照创设情景、引导启发、评价方案、分析讨论、指导实验、归纳结论的过程，循序渐进的解决问题，取得较好的学习效果。

二、不足之处

1.由于学生操作规范性不够，动手能力参差不齐，导致数据误差太大，实验效果存在较大差异。

2、由于学生设计实验方案过程较长，造成课堂前松后紧，不能在规定时间内完成操作。

3、课堂上，个别学生总是利用器材来做一些与学习目标关联不大的尝试，给组织教学带来较大的困难，在今后的教学中注意改进。

附件1：

盘点收获

§6.3测量物质的密度

一、实验原理：

ρ=m/v

二、量筒的使用

单位：

量程：

分度值：

视线：

以凹形的底部为准，且视线要与凹液面底部相平。

三、测量不规则形状物体体积：

V=V2－V1

四、测液体物质的密度：

ρ=（m1-m2）/V

烧杯和盐水总质量m1（g）

烧杯和剩余盐水质量m2（g）

量筒中盐水的质量m（g）

量筒中盐水的体积V（cm3）

盐水的密度ρ

（g/cm3）

五、测固体物质的密度：

ρ=m/（V2-V1）

石块质量m（g）

量筒中水的体积V1（cm3）

放入石块后量筒中水体积V2（cm3）

石块体积V（cm3）

石块密度ρ（g/cm3）

附件2：

课堂检测

1．要想一次尽可能正确地量出100g密度为0.8×103kg/m3的酒精，应使用下列量筒中的（前为量程，后为分度值）（）

A．50mL，5mLB．100mL，2mLC．250mL，10mLD．500mL，5mL

2．把一金属块放入盛满水的杯中时，从杯中溢出10g水，则金属块的体积是

A．10cm3B．100cm3C．5cm3D．无法判断

3．要测出某物体的密度，需要测出它的____和____，然后由公式____求出其密度，质量可以用____测量，液体和形状不规则的固体体积可以用____测量。

4．用天平和量筒测量矿石的密度：

（1）实验所依据的原理是_________；

（2）调节天平时,应把天平放在_______台上，把游码放在标尺左端的________处；若天平指针偏向如图甲所示，则应将平衡螺母向_______旋转，使指针指在_____________。

（3）测量石块质量时，应把石块放在______盘里，在_____盘里放砝码，天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，则石块的质量为________

（4）用量筒量出矿石的体积如图丙所示，则石块的体积为______cm3

（5）石块的密度为_______kg/m3

甲乙丙

5．小明同学进行测定煤油密度的实验。

（1）第一次的方法和步骤是：

①用天平测出空烧杯的质量m1；

②把煤油倒入量筒中，测出煤油的体积V；

③把量筒中的煤油倒入烧杯，测出烧杯和

煤油的总质量m2。

请用上述物理量写出煤油密度的计算式__________。

这样测出的密度与真实值相比偏____________（填“大”或“小”）。

（2）经改进后，小明的方法和步骤完全正确。

他称量烧杯和剩余煤油的质量时，所用砝码和游码的位置如图甲所示。

煤油倒入量筒后的液面位置如图乙所示。

根据图中数据，请你帮小明把下表填写完整。

烧杯和煤油的总质量m/g

烧杯和剩余煤油的质量m1/g

量筒中煤油的质量m2/g

量筒中煤油的体积V/cm3

煤油的密度ρ/（g/cm3）

112.5

参考答案：

1．C2．A3．质量体积ρ=m/v天平量筒4．

（1）ρ=m/v

（2）水平零刻度左分度盘的中线处（3）左右73.4g（4）20

（5）3.67×103kg/m35．

（1）ρ=（m2-m1）/V小

（2）64.548600.8

附件3：

作业题

1、探究怎样用量筒测量密度小于水的不规则物体的体积。

2、某同学做“用天平和量筒测石块密度”的实验时，所用的器材有天平、量筒、石块、烧杯、水和细线。

实验中，不小心把量筒打碎，实验仍要进行下去，你能帮他测出石块的体积从而测石块的密度吗？

参考答案：

1、

（1）对于不沉入水底的物体，可以用“针压法”测量其体积，即用针把物体压到水中，求出两次液体的体积差就是物体的体积。

（2）不沉入水底的物体也可用“悬垂法”（或叫坠物法）：

将量筒中装入适量的水，用细线将石块和物体一起拴好（石块在下，物体在上），先将石块浸没量筒水中，读出体积V1，再将石块和物体一起浸没，读出体积V2，则物体体积V=V2－V1

2、实验步骤为：

（1）用天平称出石块的质量m

（2）向烧杯倒满水，用天平称出烧杯和水的总质量m1

（3）用细线系好小石块，慢慢放入烧杯中，称出烧杯和剩下水的质量m2。

（4）计算石块的密度ρ=ρ水m/（m1-m2）