《密度》教學設(shè)計

《密度》教學設(shè)計教材根據(jù)：人民教育出版社新課標版九年級物理第11章第3節(jié)【整體設(shè)計】密度是初中物理教學重點內(nèi)容之一，也是課程原則中規(guī)定的七個掌握層次的重點知識之一。學好本節(jié)知識是深入學習力學知識的基礎(chǔ)，因此“密度”這節(jié)課是本章的重點課?！懊芏取笔窃趯W習了“質(zhì)量”之后而引入的一種新的物理量，它在全章中起到承上啟下的作用：既是在質(zhì)量的基礎(chǔ)上對物質(zhì)世界的深入探索，也是掌握測定物質(zhì)密度的措施和處理有關(guān)密度的實際問題的基礎(chǔ)，并為更深入學習液體壓強、浮力等知識做鋪墊?？茖W探究措施的學習和掌握是物理課程的目的，同樣也是本節(jié)教學的重要內(nèi)容。

本課教學可分為4部分：

1．課題引入。展示某些實物讓學生辨別，由對于某些物質(zhì)用一般辨別物質(zhì)的某些措施無法直接辨別，引到需要用新的科學措施處理來引入。

2．密度概念的引出。應(yīng)通過直觀的試驗，充足發(fā)揮學生積極探究的積極性，引導學生在合作探究、小組討論的過程中自主建構(gòu)密度概念。因此，組織學生做好“探究物質(zhì)的質(zhì)量與體積關(guān)系”的試驗是本節(jié)教學的關(guān)鍵。運用“比值”定義密度概念，對初中生來說有一定難度，突破此難點的措施是運用學生的近來發(fā)展區(qū)，通過類比和知識的遷移，讓學生回憶運用比值定義電功率的措施來建立密度的概念。

3．密度的公式、單位。要注意公式書寫的規(guī)范和變形公式的教學。但密度的單位屬于組合單位，是第一次在初中物理中出現(xiàn)。教課時應(yīng)讓學生弄清密度單位的構(gòu)成、符號、讀法、寫法。㎏/m3與g/m3之間的關(guān)系學生易混，也要加以強調(diào)。在背面的例題教課時，也要注意強調(diào)統(tǒng)一單位。還要運用教材中的小資料來加深學生對密度這一概念的認識。

4．密度的應(yīng)用?？梢杂媒滩纳系睦}來進行教學，也可以補充習題，為了讓學生純熟運用密度公式進行計算，解題時，應(yīng)注意引導學生理清思緒，啟發(fā)學生“一題多解”。

【教學重點】

1．通過試驗探究，學會用比值的措施定義密度的概念。

2．理解密度的概念、公式及其應(yīng)用。

【教學難點】

在試驗探究的基礎(chǔ)上，運用“比值”定義密度概念，理解密度是物質(zhì)的一種屬性。

【教學關(guān)鍵】

通過組織好試驗探究建立密度的概念是本節(jié)的要點。

【教學措施】

根據(jù)本節(jié)教學內(nèi)容的特點，重要采用啟發(fā)和觀測試驗的教學措施。并配合講授、討論、展示等多種教學措施的綜合優(yōu)化，突破重點、難點。使學生成為學習的主體，同步學生的動手能力，分析能力也在試驗的過程中不停提高。

【課時安排】

2課時。（第1課時學習“物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系”和“密度”，第2課時學習“密度的應(yīng)用”）

【三維目的】

知識與技能：

1．理解密度的物理意義。

2．會查密度表，懂得水的密度。

3．用密度知識處理簡樸的實際問題。

過程與措施：

1．通過試驗探究活動，找出同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比的關(guān)系；

2．學習以同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值不變性來定義密度概念的科學思維措施。

情感態(tài)度與價值觀：

1．通過探究活動，使學生對物質(zhì)屬性的認識有新的拓展；

2．培養(yǎng)學生的合作精神，以及在交流與討論中所持的對的態(tài)度。

3．在概念建立過程中，滲透由特殊到一般，由現(xiàn)象到本質(zhì)的唯物辯證法思想。

【課前準備】

教師：多媒體課件、銅絲、鐵絲、鋁絲、一杯水、一杯酒精、顏色相似的鐵塊和塑料塊。

學生：托盤天平和砝碼、相似體積的銅塊、鐵塊和鋁塊、不一樣體積的銅塊、鐵塊、鋁塊和肥皂塊、大注射器等。

【教學設(shè)計】

（第1課時）

[導入新課]

復習鋪墊：用多媒體展示下列問題，學生回答。

1．1cm3=

dm3=

m3

2．1．5㎏=

g

3．在使用天平時應(yīng)注意什么問題？

（闡明：本節(jié)課要運用天平來測量物體的質(zhì)量，學習密度的單位要用到體積和質(zhì)量的單位，因此復習這部分的內(nèi)容為新課的展開做好鋪墊。）

情境導入：

教師展示：隨機出示銅絲、鐵絲、鋁絲、一杯水、一杯酒精。（出示后放在講桌上）

圖1：銅絲

圖2：食用油

問：這里有銅絲、鐵絲、鋁絲、一杯水和一杯酒精，你能把它們辨別出來嗎？闡明你是怎么辨別的？

在學生回答后，教師指出：要辨別物質(zhì)，就要懂得并且運用物質(zhì)所具有的某些特性。如顏色、氣味、軟硬等，就是物質(zhì)的不一樣特性。根據(jù)這幾種特性，運用我們的眼、鼻、手等感覺器官，就能將上面五種物質(zhì)辨別出來。

2．教師再出示顏色相似的鐵塊和塑料塊。問：你有哪些措施區(qū)別它們？

引導：顏色、氣味、味道、硬度等都不好辨別，能不能運用一種更好的鑒定措施來辨別這兩種物質(zhì)呢？同學們想不想自己找出一種措施，來辨別這些物質(zhì)呢？（生齊答：想。）從而引入新課

[推進新課]

一、活動與探究1：探究相似體積的不一樣物質(zhì)的質(zhì)量之間的關(guān)系。

教師讓幾種學生到前面來，感受一下顏色相似的鐵塊和塑料塊的質(zhì)量大小，根據(jù)質(zhì)量來判斷哪一種是鐵塊，哪一種是塑料塊。從而得出相似體積的不一樣物質(zhì)的質(zhì)量不一樣也是物質(zhì)的一種特性，可以用來鑒別物質(zhì)。

（闡明：也可以拿出一種已調(diào)整好的托盤天平，分別把兩金屬塊放在兩盤中，讓學生說出哪個是鐵塊。）

闡明：讓學生感受體積相似的不一樣物質(zhì)的質(zhì)量是不一樣的，以便引導學生探索質(zhì)量和體積之間的關(guān)系，從現(xiàn)象中尋找規(guī)律，得出結(jié)論。

師：請同學們運用桌上的器材（見圖3：其中銅塊、鐵塊、鋁塊的體積都是10cm3），研究一下相似體積的不一樣物質(zhì)的質(zhì)量與否相似。

圖3：試驗器材

將試驗數(shù)據(jù)填入表格1：

表格1（探究相似體積的不一樣物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系）物質(zhì)質(zhì)量/g體積/cm3質(zhì)量/體積/g*cm-3銅塊

10

鐵塊

10

鋁塊

10

學生試驗過程中教師巡視，發(fā)現(xiàn)問題是及時啟發(fā)與指導。

學生試驗結(jié)束后，教師選用幾種小組的數(shù)據(jù)投影展示，并讓其小組組員根據(jù)所測數(shù)據(jù)得出結(jié)論，并分析質(zhì)量與對應(yīng)體積比值的特性。

結(jié)論：相似體積的不一樣物質(zhì)質(zhì)量不一樣，不一樣物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值不一樣。

闡明：讓學生通過自己的親自動手，獲得知識，印象會更深，理解會更透，同步檢查一下學生對托盤天平的使用技能的形成狀況。

二、活動與探究2：探究同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系。

在學生總結(jié)相似體積不一樣物質(zhì)質(zhì)量之間關(guān)系的基礎(chǔ)上引出新的問題。

⑴提出問題：同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積之間會有什么樣的關(guān)系呢？

⑵猜測與假設(shè)：學生根據(jù)生活經(jīng)驗，思索：假如是體積相似的同種物質(zhì)，其質(zhì)量與否相等？不一樣體積的同種物質(zhì)，其質(zhì)量又怎么變化呢？

對學生提出的假設(shè)，要鼓勵學生設(shè)計試驗來進行探究驗證。

生甲：體積相似的同種物質(zhì)，其質(zhì)量是相等。

生乙：物體的體積越大，質(zhì)量越大。

生丙：……

⑶制定計劃與設(shè)計試驗

從以上的猜測出發(fā)，取銅、鐵、鋁、肥皂等幾組物體中的一組作為研究對象，每組物體的體積不一樣。用天平測出它們的質(zhì)量，用刻度尺測出它們的邊長后計算出它們的體積，列出表來，然后以體積V為橫坐標，以質(zhì)量m為縱坐標，在方格紙上描點，再把這些點連起來，做出圖象，并分別計算每個物體質(zhì)量與體積的比值。

在試驗前，應(yīng)當和學生一起討論試驗過程中應(yīng)當考慮的問題，如分工要明確，嚴格測量儀器的使用規(guī)則，讀數(shù)時要認真、細心，怎樣記錄試驗數(shù)據(jù)等。

試驗方案1：學生通過小組試驗測量不一樣體積（圓柱體）鐵塊的質(zhì)量（見圖4），記錄數(shù)據(jù)（記入表格2中）、繪制表格，做出圖象，分析質(zhì)量與對應(yīng)體積比值的特性。

圖4：不一樣體積的鐵塊

表格2（探究同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系）物質(zhì)質(zhì)量/g體積/cm3質(zhì)量/體積/g*cm-3鐵塊1

10

鐵塊2

20

鐵塊3

30

試驗方案2：同樣測出體積成倍數(shù)關(guān)系的同種液體的質(zhì)量。（也可以不是整數(shù)倍），填入表格3中。

闡明：取液體時，由于學生還沒學過用量筒，且量筒的使用也不是本節(jié)所規(guī)定的，因此提議可用大注射器來取不一樣體積的液體。此外，也可以用銅塊、鋁塊、肥皂或其他物質(zhì)來做試驗。

表格3（探究同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系）物質(zhì)質(zhì)量/g體積/cm3質(zhì)量/體積/g*cm-3液體1

液體2

液體3

⑷進行試驗與搜集證據(jù)

全班同學提成若干小組，選用不一樣的研究對象進行試驗，分工合作共同搜集證據(jù)。以小組為單位，不一樣小組選用不一樣的物質(zhì)進行測量，一是可以節(jié)省時間；二是可以獲得多種物質(zhì)的多組數(shù)據(jù)；三是可以加強全班同學的交流，培養(yǎng)他們的團結(jié)合作精神。

學生試驗結(jié)束后，教師選用幾種小組的數(shù)據(jù)投影展示，并讓其小組組員根據(jù)所測數(shù)據(jù)得出結(jié)論，并分析質(zhì)量與對應(yīng)體積比值的特性。在此過程中要對學生的分析予以評價，對體現(xiàn)好的小組要予以表揚。引導學生分析時，要突出樣品的體積增長了多少倍，它的質(zhì)量也增長了相似的倍數(shù)。學生討論、比較各組的測量成果后可得出如下結(jié)論。

結(jié)論：同種物質(zhì)的質(zhì)量與它的體積成正比，質(zhì)量與體積的比值相似。不一樣物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值不一樣。

三、密度概念的建立

師：同學們根據(jù)在上面的探究中得到的數(shù)據(jù)分析，不一樣物質(zhì)的質(zhì)量和體積的比值相似嗎？

師：多媒體展示問題引導：

⑴同種類的物質(zhì)，它的體積（

），它的質(zhì)量（

），且質(zhì)量跟體積的比值是（

）。

⑵不一樣種類的物質(zhì)，質(zhì)量跟體積的比值（

）。

生：歸納推理：

（1）同種類的物質(zhì)，它的體積增大幾倍，它的質(zhì)量也增大幾倍，且質(zhì)量跟體積的比值是個定值。

（2）不一樣種類的物質(zhì)，質(zhì)量跟體積的比值是不一樣的。

在以上試驗探究和分析的基礎(chǔ)上，教師深入指出：

質(zhì)量和體積的比值表達單位體積的質(zhì)量。同種物質(zhì)的單位體積的質(zhì)量是相似的；不一樣物質(zhì)的單位體積的質(zhì)量一般是不一樣的。可見，單位體積的質(zhì)量反應(yīng)了物質(zhì)的一種特性。物理學中，把某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度。

（板書：密度的定義：某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度。表達符號：ρ。）

四、密度的公式、單位、密度表

師：根據(jù)密度的定義可以得到密度的公式應(yīng)當是什么呢？

生：密度等于質(zhì)量除以體積。

師板書：

符號的意義及單位：

ρ──密度──公斤每立方米（kg／m3）

m──質(zhì)量──公斤（kg）

V──體積──立方米（m3）

闡明：密度ρ的單位是由質(zhì)量的單位和體積的單位決定的。國際單位制中，質(zhì)量的單位是公斤（kg），體積的單位是立方米（m3），密度的單位就是公斤每立方米（kg／m3）。假如質(zhì)量單位用克（g），體積單位是立方厘米（cm3），則密度的單位就是“克每立方厘米”（g／cm3）。

1g／cm3＝1×103kg／m3。

【課堂訓練1】

練習1．1m3＝_____dm3＝______cm3

練習2．1．0×103kg/m3＝________g/cm3

參照答案：1．103，106；2．1。

教師提醒學生注意對密度公式的理解：

（1）要理解公式中ρ、m、V的物理意義，記住公式。

（2）明確ρ、m、V的關(guān)系，同一種類物質(zhì)m和V的比值不變即ρ值相似，不一樣種類物質(zhì)的ρ值一般不一樣。

（3）ρ＝m/V是密度的定義式、計算式而不是決定式，某一種物質(zhì)的ρ（密度）值與m及V無關(guān)。物質(zhì)的密度由物質(zhì)的種類（自身特性）決定。

⑷這個公式的得出實際上是運用了密度的概念和對應(yīng)的運算法則，也就是規(guī)定出單位體積的質(zhì)量應(yīng)當用除法，因此同學們對物理知識的學習，尤其是某些物理公式，一定不要死記硬背，要學會運用數(shù)學措施研究物理問題。

【課堂訓練2】

練習1．一瓶水倒掉一部分，則剩余部分的水的質(zhì)量__________，體積___________，密度________。

練習2．判斷對錯：⑴一塊鐵鋸去二分之一，它的密度也會減小二分之一。

⑵一杯水和一桶水的密度同樣大。

⑶體積相似的不一樣物質(zhì)，質(zhì)量大的密度小。

⑷質(zhì)量相等的不一樣物質(zhì)，體積大的密度大。

⑸一塊磚的密度是1.5g/cm3，把它平提成兩塊，每塊的密度是0.75g/cm3。

練習3．根據(jù)公式ρ＝m／V，下列說法中對的的是（

）

A．物質(zhì)的密度和它的質(zhì)量成正比

B．物質(zhì)的質(zhì)量和它的體積成正比

C．物質(zhì)的質(zhì)量和它的體積成反比

D．物質(zhì)的密度和它的體積成反比

練習4．如圖5是某種物質(zhì)的質(zhì)量和體積關(guān)系的圖象，由圖象可知，這種物質(zhì)的密度是_______kg/m3。

圖5

學生討論、練習后，教師評析：

練習1．減小

減小

不變。

練習2．⑴錯；⑵對；⑶錯；⑷錯；⑸錯。

練習3．物質(zhì)的密度是物質(zhì)的特性之一。某種物質(zhì)的密度的大小等于質(zhì)量與體積的比值，對某種物質(zhì)來說，這一比值是一定的，與質(zhì)量和體積無關(guān)，因此A、D是錯誤的。而同種物體在質(zhì)量和體積比值一定的條件下，體積越大，質(zhì)量也越大，質(zhì)量與體積成正比，因此B對的，C錯誤。

練習4．1．67×103。點撥：由圖象可知，當物質(zhì)的體積時，其對應(yīng)的質(zhì)量為10g，則

練習5．（在學生板演的基礎(chǔ)上講評，注意點評學生解題格式與否規(guī)范）

已知：m＝1.97t＝1.97×103kg

V＝0.25m3

解：ρ=m／V＝1.97×103kg/0.25m3＝7.9×103kg／m3=7.9g／cm3

答：這塊鐵的密度是7.9×103kg/m3。

師：引導：大家說這塊鐵是不是純凈的鐵，含不含其他的雜質(zhì)？

生：這可以去查密度表，看看鐵的密度是多少。假如我們的計算成果和密度表中鐵的密度相似，則這塊鐵不含雜質(zhì)。

師：目前請同學們查密度表，看當作果怎樣。

生：從表中查出鐵的密度是7.9×103kg/m3，闡明這塊鐵不含雜質(zhì)。

師：請同學們從表中查出水和空氣的密度值。

生：水的密度是1.0×103kg/m3，空氣的密度是1.29kg／m3。

師：老師這兒有一桶純凈水，它的密度應(yīng)當是多少？

生：應(yīng)是1×103kg/m3。

師：請同學們記住水的密度值，后來做題時也許要用到。

師：目前我倒出一小杯，小杯中的水的密度是多少？

生：還是1×103kg/m3，由于物質(zhì)的密度與物體的質(zhì)量和體積無關(guān)。

師：很好。誰還能說說密度的物理意義是什么呢？

生：密度就是物質(zhì)單位體積的質(zhì)量。例如鋁的密度為：2.7×103kg／m3，它的意義就是1m3的鋁的質(zhì)量足2.7×103kg（或說1cm3鋁的質(zhì)量是2．7g）。

師：同學們在查密度表的時候尚有什么發(fā)現(xiàn)嗎？

[生甲]我發(fā)現(xiàn)每種物質(zhì)均有自己的密度。不一樣物質(zhì)的密度一般是不一樣的。

[生乙]密度相似的不一定足同種物質(zhì)，如煤油和酒精、冰和蠟。

[生丙]同一種物質(zhì)在不一樣的狀態(tài)的時候，密度也也許不一樣樣，如水和冰。

（第2課時）

五、密度的應(yīng)用

（學生復習密度的有關(guān)知識）

師：密度公式有什么用處呢？

學生討論后得出：1．可以測量密度，從而用來鑒別物質(zhì)。2．可以用來計算不便于直接測量物體的質(zhì)量或體積。

【課堂訓練3】

練習1：見教材16頁例題。（略）

練習2：古典名著《西游記》中寫道，齊天大圣孫悟空的“如意金箍棒”原是大禹治水時的一根“定海神針”，重一萬三千五百斤，有二丈長短，碗口粗細。假如改