物體密度的測(cè)量

1、測(cè)量物質(zhì)的密度教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能 1通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步理解密度的物理意義。 2學(xué)會(huì)用量筒測(cè)固體和液體的體積。 3學(xué)會(huì)用天平和量筒測(cè)固體和液體的密度。（二）過(guò)程與方法 1通過(guò)探究活動(dòng)學(xué)會(huì)測(cè)量液體和固體的密度。 2學(xué)會(huì)利用物理公式間接地測(cè)定一個(gè)物理量的科學(xué)方法。（三）情感態(tài)度和價(jià)值觀 1養(yǎng)成物理知識(shí)與實(shí)際相聯(lián)系的意識(shí)和習(xí)慣， 在實(shí)際物理情境中體會(huì)物理過(guò) 程，學(xué)習(xí)物理知識(shí)。2通過(guò)對(duì)測(cè)量固體和液體密度過(guò)程中， 從產(chǎn)生誤差的角度進(jìn)行評(píng)估， 培養(yǎng)學(xué) 生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。二、教學(xué)重難點(diǎn) 本節(jié)內(nèi)容是學(xué)生在學(xué)習(xí)了質(zhì)量和密度的概念以及密度計(jì)算公式后進(jìn)行， 具 體包括了量筒的使用、 測(cè)量固體的密度和液體

2、的密度這些知識(shí)。 讓學(xué)生掌握利 用密度公式間接測(cè)量物質(zhì)的密度， 培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力， 本節(jié)課起到了鞏固前面 所學(xué)內(nèi)容的作用， 是密度知識(shí)在生活中應(yīng)用的體現(xiàn)， 也有助于以后壓強(qiáng)、 浮力 知識(shí)的學(xué)習(xí)。 測(cè)量物質(zhì)的密度是初中階段的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)， 對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn) 能力有重要作用。 在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中， 要求學(xué)生在前面學(xué)習(xí)質(zhì)量、 密度概念的基礎(chǔ) 上，進(jìn)一步熟悉天平的使用， 并學(xué)會(huì)量筒的使用方法。 學(xué)會(huì)利用物理公式間接 地測(cè)定某個(gè)物理量的方法。 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中規(guī)范操作步驟， 培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 要能理解實(shí)驗(yàn)原理、 注意實(shí)驗(yàn)儀器的選取和使用、 實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)、 數(shù)據(jù)的采 集、根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)果以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果從產(chǎn)生誤

3、差的角度進(jìn)行評(píng)估， 這些對(duì)學(xué) 生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)是十分重要的。教學(xué)重點(diǎn)：用量筒測(cè)物體的體積，測(cè)量固體和液體的密度。 教學(xué)難點(diǎn)：測(cè)量固體和液體的密度實(shí)驗(yàn)中，從產(chǎn)生誤差的角度進(jìn)行評(píng)估。三、教學(xué)策略在學(xué)本節(jié)課之前，學(xué)生對(duì)質(zhì)量有了初步的認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)了測(cè)量質(zhì)量的工具平的使用方法，對(duì)密度概念與計(jì)算公式已有所了解。因?yàn)橐呀?jīng)熟練掌握 了溫度計(jì)的讀數(shù)方法，可以直接通過(guò)觀察結(jié)構(gòu)得出用量筒測(cè)液體體積的方法，學(xué)生觀察思考就能操作，重點(diǎn)是引導(dǎo)學(xué)生觀察水面的形狀，水面是凹形的， 讀數(shù)時(shí)視線要以凹形液面的最低處相平。對(duì)于測(cè)量固體和液體的密度，同學(xué) 們也能設(shè)計(jì)出大致方案，但在該實(shí)驗(yàn)中如何減小實(shí)驗(yàn)誤差、制定最佳測(cè)量方 案，學(xué)生不是

4、很容易注意到，所以教學(xué)時(shí)要注重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果從產(chǎn)生 誤差的角度進(jìn)行評(píng)估。實(shí)際進(jìn)行測(cè)量固體或液體密度實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以讓學(xué)生自 主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，教師可以利用畫(huà)簡(jiǎn)圖的方法，把設(shè)計(jì)方案畫(huà)出了，先不作 評(píng)價(jià)，然后引導(dǎo)學(xué)生分析哪一步驟會(huì)造成物理量增大或減小，從而得出最佳四、教學(xué)資源準(zhǔn)備多媒體課件、天平、砝碼、量筒、小石塊、鹽水等。五、教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入 新課 （3分 鐘）故事引入：前幾天，鄰居王大媽在路邊撿了一條金 燦燦的項(xiàng)鏈，她不知道這項(xiàng)鏈?zhǔn)遣皇墙鸬模?想讓老 師幫她鑒定一下。同學(xué)們，怎樣鑒定這條項(xiàng)鏈?zhǔn)遣?是金的？你能不能幫老師想一個(gè)辦法？ 講解：從密度表可知，各種物質(zhì)的密度是

5、一定的， 不同物質(zhì)的密度一般不同，要知道一個(gè)物體是什么 物質(zhì)做的，就要測(cè)量出它的密度， 再把測(cè)得的密度 跟密度表對(duì)照一下就知道該物質(zhì)是什么了。那么， 如何測(cè)量物質(zhì)的密度呢？今天我們就一起來(lái)學(xué)習(xí) 測(cè)量物質(zhì)密度的方法。思考：根據(jù)我們學(xué)過(guò)的密度公式，要想測(cè)量物質(zhì)的 密度需要測(cè)量哪些物理量？需要哪些測(cè)量工具？ 項(xiàng)鏈的形狀不規(guī)則，怎樣測(cè)量它的體積呢？這需要 利用量筒。學(xué)生交流、討論 后回答：金的密 度與其他物質(zhì) 不同，可以測(cè)量 項(xiàng)鏈的密度，看 它是否與金的 密度相等。學(xué)生回答：根據(jù)m密度公式lp，要測(cè)量物質(zhì)的 密度需要測(cè)量 物體的質(zhì)量和 體積。測(cè)量質(zhì)量 需要天平，測(cè)量 長(zhǎng)方體的體積 可以利用刻度 尺測(cè)量

6、長(zhǎng)、寬、 高，然后計(jì)算出通過(guò)故事創(chuàng) 設(shè)情景，引 出密度測(cè)量 問(wèn)題。激發(fā) 學(xué)生的學(xué)習(xí) 興趣。一、量筒的使用請(qǐng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的量筒，思考下面幾個(gè)問(wèn)題：學(xué)生討論后回(1 )利用量筒能測(cè)量什么物理量？答：(1)利用(2)這個(gè)量筒是以什么單位標(biāo)度的？毫升(mL量筒能測(cè)量液和立方厘米(cm3)之間是什么換算關(guān)系？體和固體的體(3)該量筒的取大測(cè)量值(量程)疋多少？量筒O 積的分度值是多少？(2) 一般量筒(4)課本圖6.3-1中畫(huà)出了使用量筒讀數(shù)時(shí)的幾是以毫升為單種做法。請(qǐng)指出哪種做法正確，哪種錯(cuò)誤，它們分位標(biāo)度，1毫升別錯(cuò)在哪里？=1立方厘米。學(xué)生練習(xí)使用量筒測(cè)量一下燒杯里水的體積。向量(3)量筒的最

7、筒內(nèi)倒入適量的水， 觀察水面的形狀，讀出它的示大測(cè)量值是數(shù)。100mL量筒的思考：怎樣用量筒測(cè)出形狀不規(guī)則的項(xiàng)鏈的體積？分度值是1mL先說(shuō)出具體的步驟，然后實(shí)際操作。(4)甲正確，學(xué)生能夠想到的步驟：乙、丙錯(cuò)誤。乙(1 )把項(xiàng)鏈放進(jìn)量筒，倒進(jìn)一些水，讀出總體積；會(huì)使讀數(shù)偏大，(2)再把項(xiàng)鏈拿出，讀出剩下水的體積，兩個(gè)的丙會(huì)使讀數(shù)偏差就是項(xiàng)鏈體積。小。新課老師引導(dǎo)學(xué)生分析：上面的步驟能測(cè)出項(xiàng)鏈的體學(xué)生操作并讀教學(xué)積。不過(guò)，有幾個(gè)問(wèn)題還需要仔細(xì)思考：數(shù)。(25(1)要把項(xiàng)鏈從量筒取出，最好先在項(xiàng)鏈上拴好水不能太少，要分鐘)細(xì)線。拴細(xì)線冋樣能讓項(xiàng)鏈輕輕滑入量筒，避免損能把項(xiàng)鏈浸沒(méi)；壞儀器。就是說(shuō)實(shí)驗(yàn)

8、還要注意安全，包括人身安全也不能太多，水和儀器安全。為什么要用細(xì)線？ 一是便于放進(jìn)去，面超過(guò)量筒最取出來(lái)，二是誤差小。大刻度沒(méi)法測(cè)(2)向量筒水時(shí)，倒進(jìn)多少水比較合適？體積。(3)把項(xiàng)鏈取出時(shí)，項(xiàng)鏈上會(huì)不會(huì)沾有水，這樣項(xiàng)鏈要帶走一會(huì)使測(cè)量的體積偏大還是偏??？些水，使剩下水(4)注意到上面的三條，怎樣改進(jìn)實(shí)驗(yàn)步驟？的體積變小。這引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出測(cè)量固體體積的正確步驟：樣會(huì)使測(cè)得的(1 )在量筒中加入適量的水，讀出水的體積VI ；體積偏大。(2 )用細(xì)線拴好固體，輕輕放入量筒中，讀出總學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)體積V2;(3 )計(jì)算出固體體積 V=V2-V1。步驟。體積。二、測(cè)量小石塊的密度先讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步

9、驟：1調(diào)節(jié)好天平，用天平測(cè)量出小石塊的質(zhì)量2 在量筒中裝入適量的水，讀出水的體積3.把用細(xì)線吊著的小石塊浸入到量筒的水中 水的體積V2;mvi；,讀出有了前面學(xué) 習(xí)的溫度 計(jì)、刻度尺 作基礎(chǔ)，學(xué) 生能夠順利 完成對(duì)量筒 的知識(shí)遷 移。培養(yǎng)學(xué)生測(cè) 量過(guò)程中的 誤差意識(shí)， 為下面測(cè)量 固體和液體 密度中也要 注意測(cè)量誤 差做鋪墊。計(jì)出不冋的實(shí)密度實(shí)驗(yàn)驗(yàn)步驟，先讓他中，從產(chǎn)生們說(shuō)出來(lái)或者誤差的角度寫(xiě)出來(lái)。一會(huì)兒進(jìn)行評(píng)估，教師引導(dǎo)他們培養(yǎng)學(xué)生在對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟做設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生可能會(huì)設(shè)在測(cè)量固體有控制誤差 的意識(shí)和能 力。石塊質(zhì)量m (g)量筒中 水的體積V1(cm3)放入石塊 后的總體積V2(cm3)石塊體

10、 積V(cm3)石塊密度P (g/cm3)思考：蠟塊不沉入水中，也能用天平和量筒測(cè)出蠟 塊的密度嗎？想想有什么好辦法？出評(píng)估。 學(xué)生思考并回 答：(1)如果 先測(cè)小石塊的 體積，則小石塊 上會(huì)沾有水，測(cè) 量它的質(zhì)量會(huì) 偏大。(2)測(cè)量小石 塊的體積時(shí)，如 果先測(cè)量總體 積，則把小石塊 從水中取出時(shí) 會(huì)沾水，使測(cè)量 的小石塊體積 偏大。mp 4利用公式計(jì)算出小石塊的密度二 o針對(duì)上面的實(shí)驗(yàn)步驟，引導(dǎo)學(xué)生思考：(1) 能不能先測(cè)小石塊的體積，然后測(cè)量它的質(zhì) 量？(2) 測(cè)量小石塊的體積時(shí)， 能不能先測(cè)量總體積， 再測(cè)量水的體積？讓學(xué)生按上面的步驟測(cè)量小石塊密度，并把數(shù)據(jù)記錄在下面的表格中。方法一：

11、實(shí)驗(yàn)：測(cè)定密度比水小的石蠟的密度。方法：壓入法測(cè)體積。器材：天平、量筒、水、細(xì)鐵絲、石蠟。 步驟： 用天平稱(chēng)出石蠟塊質(zhì)量 m 在量筒中倒入適量的水，記下水的體積V1 ； 把石蠟放入量筒水里，用一根細(xì)鐵絲把石蠟壓入水中，記下這時(shí)量筒中水面達(dá)到的刻度值V2，兩次讀數(shù)之差V= V2 V ;_ mP 根據(jù)公式，求出石蠟密度。方法二：實(shí)驗(yàn)：測(cè)定密度比水小的石蠟的密度。方法：懸垂法測(cè)體積。器材：天平、量筒、水、金屬塊、石蠟。步驟：用天平稱(chēng)出石蠟塊質(zhì)量 m 在量筒中倒入適量的水，在細(xì)線上系上石蠟和金 屬塊，先把金屬塊沉入水中測(cè)出金屬塊和水的總體 積V1; 把上面石蠟也沉入水中，測(cè)出水、 金屬塊、石蠟 的總體

12、積V2，兩次讀數(shù)之差 V= V2-V1;_ mP 根據(jù)公式，求出石蠟密度。三、測(cè)量鹽水的密度學(xué)生自己用鹽和水配制一杯鹽水， 利用天平和量筒 測(cè)量所配制的鹽水的密度，先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟然后進(jìn) 行實(shí)驗(yàn)。多數(shù)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1) 用天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量 m ；(2) 將鹽水倒進(jìn)燒杯，用天平測(cè)出裝有鹽水的燒 杯的總質(zhì)量m2(3) 將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中，讀出鹽水 的體積V;(4)計(jì)算出鹽水的密度:引導(dǎo)學(xué)生對(duì)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行了評(píng)估：實(shí)驗(yàn)原理正確，實(shí)驗(yàn)器材使用恰當(dāng)，操作過(guò)程規(guī)范，讀數(shù)準(zhǔn)確， 計(jì)算無(wú)誤，得出的鹽水密度也是不準(zhǔn)確的。 因?yàn)樵?操作過(guò)程中，燒杯中的鹽水不可能全部倒入量筒 中，多多少少

13、會(huì)有一點(diǎn)兒鹽水沾在燒杯內(nèi)壁上。應(yīng)該怎么辦呢？注意到了上述因素，有同學(xué)提出了改進(jìn)方案：(1 )用天平測(cè)出量筒的質(zhì)量 mi ；(2)將適量的鹽水倒入量筒中，測(cè)出鹽水的體積V；(3 )用天平測(cè)出鹽水和量筒的質(zhì)量 n2;m.-my-(4 )計(jì)算出鹽水密度丨 。學(xué)生可能會(huì)設(shè) 計(jì)出不同的實(shí) 驗(yàn)步驟，先讓他 們說(shuō)出來(lái)或者 寫(xiě)出來(lái)。一會(huì)兒 教師引導(dǎo)他們 對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟做 出評(píng)估。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)步 驟進(jìn)行改進(jìn)設(shè) 計(jì)。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)步 驟進(jìn)行最終設(shè) 計(jì)。單純從減小誤差的角度來(lái)考慮，上述步驟是正確 的。但上述步驟忽略了另一重要因素一一安全性。 因?yàn)榱客灿旨?xì)又高， 底座面積又小，放在晃晃悠悠 的天平上，一不留神就會(huì)翻倒。 安全性

14、一一 括人 身安全和實(shí)驗(yàn)儀器安全， 應(yīng)是實(shí)驗(yàn)者考慮的首要因 素。既然燒杯中的水無(wú)法全部倒入量筒，我們不妨讓它多剩一些，測(cè)出燒杯和剩下的鹽水的質(zhì)量， 可知倒 出去的鹽水質(zhì)量，倒出去的鹽水體積可由量筒直接 測(cè)出，這樣就可算出倒出去的鹽水的密度。正是這在測(cè)量固體 密度實(shí)驗(yàn) 中，從產(chǎn)生 誤差的角度 進(jìn)行評(píng)估， 培養(yǎng)學(xué)生在 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí) 有控制誤差 的意識(shí)和能 力。培養(yǎng)學(xué)生安 全操作實(shí)驗(yàn) 儀器的意 識(shí)。在測(cè)量液體 密度實(shí)驗(yàn) 中，從產(chǎn)生 誤差的角度 進(jìn)行評(píng)估， 培養(yǎng)學(xué)生在 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí) 有控制誤差 的意識(shí)和能 力。樣經(jīng)歷多次設(shè)計(jì)，多次評(píng)估，考慮到各種因素， 確定了測(cè)量鹽水密度的最佳方案：(1) 將適量的鹽水倒入燒杯中，測(cè)出燒杯和鹽水 的質(zhì)量ml o(2) 把燒杯中的一部分鹽水倒入量筒中，用天平 測(cè)出燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量 n2 o(3 )測(cè)出量筒內(nèi)鹽水的體積 Vo(4) 計(jì)算出量筒中的鹽水密度(與配制的鹽水密P-度相同)這種方法避免了因鹽水沾在容器壁上所引起的誤 差，保證n、n2測(cè)量準(zhǔn)確，V讀數(shù)準(zhǔn)確。讓學(xué)生按上面的步驟測(cè)量鹽水的密度，并把