北師大版物理八年級上冊第二章《物質(zhì)世界的尺度、質(zhì)量和密度》教學(xué)教案

北師大版物理八年級上冊第二章

《物質(zhì)世界的尺度、質(zhì)量和密度》教學(xué)教案

一、物體的尺度及其測量

教學(xué)目標(biāo)

1、學(xué)會用刻度尺測量物體的長度，能正確地記錄測量結(jié)果。

2、知道讀數(shù)時要估讀最小刻度的下一位數(shù)字。

3、知道測量有誤差，通過多次測量取平均值以減小誤差。知道誤差和錯誤

有區(qū)別。

4、學(xué)會用量筒和量杯測量不規(guī)則形狀物體的體積。

5、培養(yǎng)學(xué)生初步應(yīng)用物理知識解決生活實(shí)際問題的能力。

教學(xué)重點(diǎn)

1、用刻度尺測量物體的長度的方法。

2、用量筒和量杯測量物體的體積的方法。

教學(xué)難點(diǎn)

1、估讀的方法。

2、量筒讀數(shù)時的注意點(diǎn)。

3、誤差與錯誤的區(qū)別。實(shí)驗(yàn)器材

教師：示教刻度尺、方體木塊、卷尺、螺旋測微器、游標(biāo)卡尺學(xué)生：學(xué)生自

備透明三角尺、木塊、量筒、石塊、水、細(xì)線學(xué)生課前準(zhǔn)備透明三角尺教學(xué)過

程

一、物質(zhì)世界的幾何尺度

讓學(xué)生觀察教師預(yù)先準(zhǔn)備好的掛圖，比較兩條線段和兩個圓面積的大小，再

讓學(xué)生上臺用尺子量量，回答視覺總是可靠嗎?繼而舉例說明，對于時間長短、

溫度高低等，靠我們的感覺去直接判斷，并不總是可靠。不僅很難精確，有時甚

至?xí)鲥e誤。

在觀察和實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常需要對各種物理量做出準(zhǔn)確的判斷彳導(dǎo)到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),

就必須用測量儀器來測量。例如，用刻度尺測量物體的長度，用秤來測量物體的

質(zhì)量，用鐘表來測量時間的長短，用溫度計來測量溫度的高低。

長度是最基本的物理量，要求學(xué)生看書第25頁圖，了解宇宙、地球、上海

的金茂大廈、微粒的尺度。在生產(chǎn)、生活中，在物理實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常要測量長度。（舉

例）測量長度的方法和儀器有許多種，其中刻度尺是常用的測量長度的工具。同

時學(xué)會使用刻度尺，有助于我們學(xué)會使用其他測量儀器和了解測量的初步知識。

二、長度的單位

測量任何物理量都必須規(guī)定它的單位。學(xué)生已經(jīng)知道"米"是長度單位。應(yīng)告

訴學(xué)生，米是國際統(tǒng)一的長度基本單位，其他的長度單位是由米派生的。米的代

表符號是mo其他常用的長度單位有千米、分米、厘米、毫米、微米、納米。它

們的代表符號分別是、、、、、（通?？潭瘸叩膯挝粯?biāo)注

kmdmcmmmpmnmo

是用符號表示，為使學(xué)生能順利觀察刻度尺，應(yīng)介紹單位的代表符號。）

通過列舉事例使學(xué)生對米、分米、厘米、毫米等單位長度能心中有數(shù)，有個

粗略的概念。例如：常用鉛筆筆芯直徑大約1毫米，小姆指寬約有1厘米，手掌

的寬大約有1分米，成年人的腿長大約1米左右，光年的長度。

三、正確使用刻度尺

對單位用單位的長度有所了解后，介紹幾種測量長度的工具，分別介紹刻度

尺、螺旋測微器、游標(biāo)卡尺，說明螺旋測微器、游標(biāo)卡尺用于精確的測量，我們

目前只需掌握普通刻度尺的使用。那么如何使用刻度尺呢？對于刻度尺的總結(jié)一

下，有四個字，那就是認(rèn)、量、讀、記。

①認(rèn)：就是認(rèn)識刻度尺，認(rèn)識認(rèn)識刻度尺的零刻線是否磨損，量程以及分度

值是多少？量程就是刻度尺能測量的最大范圍；分度值是指兩刻度線之間的距離,

在以前叫做最小刻度值。

②量：就是如何測量，在測量是要注意兩點(diǎn),零刻線對準(zhǔn)被測物體，如果

零刻線磨損了，則應(yīng)讓其它刻度線對準(zhǔn)被測物體，未端讀數(shù)與起點(diǎn)讀數(shù)之差，

就是被測物體長度?？潭染€應(yīng)緊貼并平行被測物體,說明厚刻度尺的使用（圖

2-7）。

③讀：在讀數(shù)時，視線應(yīng)與尺面垂直，此外，在物理實(shí)驗(yàn)中，測量長度

往往要求比較精確，此時，就要進(jìn)行估讀，即:要估讀到分度值的下一位（難點(diǎn)）。

估讀值不是一個精確的值，但也是一個有效值。讓學(xué)生用透明三角板測量一

紙條的寬度。首先分清三角板的正、反面，然后要求學(xué)生把三角板反著用（即

有刻度的一面朝上）。學(xué)生在測量時，故意讓學(xué)生身體向左偏、向右偏，讓

學(xué)生回答兩次讀數(shù)是否一樣?（不一樣，且尺子越厚，兩次讀數(shù)差別越大）。

這兩個讀數(shù)哪一個對?（都不對）。怎樣讀才能得到正確的數(shù)值?引導(dǎo)學(xué)生總

結(jié)出讀數(shù)的視線規(guī)則：數(shù)時，視線要與尺面垂直。（可參照課本圖2-7）。在

將零刻度對準(zhǔn)被測物體的一端時，也要按這一規(guī)則去做。讓學(xué)生把三角尺

翻過來，重復(fù)上面的測量，這時身體偏左、偏右的兩次讀數(shù)基本一致。由

此得到，測量時刻度尺的正確放置方法是：讓刻度尺刻度緊貼被測物體的

始、末兩端。如果刻度尺不透明（如鋼尺、木尺）應(yīng)怎樣放置?利用課本圖2-

7總結(jié)出刻度尺使用中的放置規(guī)則：刻度尺應(yīng)"立"著放正，不能歪斜。（應(yīng)

使刻度尺面垂直被測物體表面，學(xué)生還不理解這些立體幾何術(shù)語，改用"立

"著的說法?？赏ㄟ^示范的方法，幫助學(xué)生理解。）要求學(xué)生按上述放置和

視線規(guī)則，正確放置刻度尺，并將零刻度對準(zhǔn)紙條的一個邊，看紙條的另

一條邊靠近那一條刻度線，讀取這一刻度的數(shù)值，就是紙條的寬。如果要

求測量更精確些，則應(yīng)估讀到最小刻度值的下一位。這就是刻度尺使用時的估

讀規(guī)則。有效數(shù)字只要求學(xué)生有所了解，著重講清最后一位估讀數(shù)字是有

意義的，此，估讀的數(shù)字及其前面的數(shù)字都是有效數(shù)字。

④記：測量完了，就要記錄測量結(jié)果，測量結(jié)果由數(shù)字和單位組成。只

有數(shù)字而沒有單位是不行的，應(yīng)懂得根據(jù)記錄來判斷所使用的刻度尺的分度值

（難點(diǎn)）。列舉幾個無單位數(shù)字，說用這組數(shù)是無用的。測量結(jié)果的記錄應(yīng)

由數(shù)字和單位組成。對于任何物理量的測量結(jié)果，只有標(biāo)明單位數(shù)據(jù)才有意

義。

四、誤差

測量時，要用眼睛估讀出最小刻度值的下一位數(shù)字，是估讀就不可能

非常準(zhǔn)確，測量的數(shù)值和真實(shí)值之間必然存在著差異，這個差異就叫誤差。

任何測量都存在誤差?；蛟S有的同學(xué)會認(rèn)為物體的末端恰好對著刻度線，

測量的結(jié)果應(yīng)是準(zhǔn)確的。其實(shí)，任何刻度線都有一定的寬度，"恰好對著刻度

線”

也是估計的，這時最小刻度值的下一位估讀數(shù)字是零。（估讀數(shù)字為"零

",容易被忽視，要提醒學(xué)生注意。）由此可見，測量中存在誤差是不可避免

的。

誤差跟錯誤不同。測量中，由于視線的偏斜而導(dǎo)致測量的錯誤，這是

由于沒有按規(guī)則去做而造成的。錯誤是應(yīng)該而且可能避免的。測量的誤差是不

可避免的，除了估讀的誤差外，還有其他原因造成的誤差如儀器本身不準(zhǔn)

確，環(huán)境溫度、濕度變化的影響等，這都是造成誤差的原因。誤差不可能

消除，只能盡量的減小。減小誤差的措施比較多，其中求平均值的方法，簡單

而有效。

測量中有時估計偏大,有時會偏小，這樣多次測量值的平均值更接近于真實(shí)

值。

五、體積的測量

學(xué)習(xí)了長度的測量后，在我們的生活中體積的測量也是非常重要的，

任何物體都要占據(jù)一定的立體空間，也就是具有一定的體積，對于具有規(guī)

則形狀的物體，如長方體、正方體、球體等，只要測量出它們的長、寬、高

或直徑，就可以算出它們的體積。但是對于液體的體積，就要用專門的儀

器測量，如量筒、量杯。并且對于形狀不規(guī)則的固體，就要用特殊的方法間

接測量它們的體積。

要求學(xué)生觀察桌上的量筒，結(jié)合書第28頁圖2-9,認(rèn)清量筒和量杯的結(jié)構(gòu)

特點(diǎn)。

1、體積的單位：國際單位是米3，實(shí)際應(yīng)用中還有分米3、厘米3、毫米3、

升、毫升，它們的符號分別是m3、dm3、cm3、mm3、L、mL,lL=ldm3o并

簡單介紹體積單位的換算。

2、認(rèn)識量筒的量程、分度值。

3、量筒讀數(shù)時要注意視線要同凹形水面的底相平，或與凸形水銀面的頂相

平。

實(shí)驗(yàn)：讓學(xué)生在量筒中到入一定體積的水，并正確讀出水的體積。明白了量

筒的使用，再簡單介紹量杯，強(qiáng)調(diào)量杯的示數(shù)特點(diǎn)與量筒不同，由于量杯的形狀

特點(diǎn)，所以量杯上的刻度是不均勻的。

在介紹完量筒的使用后，提出問題：如何測出你們桌面上的不規(guī)則形狀的石

塊的體積呢？（要求學(xué)生看書第28頁的做一做，并思考測量石塊體積的方法）

教師講解：我們只要借助排開水的體積間接測量出這個石塊的體積，先在量

筒中到入一定體積的水，然后用細(xì)線綁住小石塊，慢慢放入水中（說明為什么要

用細(xì)線綁著慢慢放入水中），此時水面上升，分別讀出前、后兩次量筒的示數(shù),

將兩次的示數(shù)相減，就可以得到石塊的體積。這種方法測量不規(guī)則形狀固體的體

積，以后在學(xué)習(xí)中將經(jīng)常用到。

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教師巡視，并對個別學(xué)生的操作提出更正。（實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,

要求學(xué)生整理實(shí)驗(yàn)器材）

六、課堂小結(jié)

我們學(xué)習(xí)了利用刻度尺和量筒測量物體的長度和體積。注意刻度尺的使用

規(guī)則和讀數(shù)。再次強(qiáng)調(diào)誤差與錯誤的區(qū)別。

重復(fù)利用量筒測量不規(guī)則形狀物體體積的方法。

七、布置作業(yè)

課文第28頁作業(yè)第1、2、3題。

在家中利用刻度尺測量自己物理書的長和寬，要求估讀，并作好記錄。課時

作業(yè)設(shè)計

1、用刻度尺測量時，尺要沿著物體的,不利用磨損的，讀數(shù)時,視線要與尺面，在

精確測量時，要估讀到的下一位。

2、某人測得一本字典正400頁厚度為18.0mm,則該字典正文每張紙厚度

為mm。3、如圖所示，物體的長度應(yīng)記作cm。4、給下面的測量數(shù)據(jù)填上適當(dāng)

單位某同學(xué)身高是15.86教室的黑板長度是33.5課本紙張的厚度約為0.08武

漢長江大橋全長為1750。

5、某同學(xué)利用柔軟棉線測出地圖上長江長63.00cm,北京至鄭州鐵路線長

6.95cm。經(jīng)查書，長江實(shí)際長度為6300km。則此地圖的比例尺為，北京至鄭州

實(shí)際鐵路線長為。

6、下列單位換算的寫法中正確的是：

A.12cm=12x1/100=0.12mB.12cm=12cmxl/100=0.12mC.12cm

=12cmxl/100m=0.12mD.12cm=12xl/100m=0.12m

7、給你一段滌良線(柔軟、彈性較小的一種線)和一把刻度尺，你怎樣測出

如圖所示曲線的長度？

8、如圖，把金屬塊放入裝有70cm3水的量筒內(nèi)，量筒中水面如圖2所示，

則金屬塊的體積是cm3。

9、完成下列單位換算：(1)156cm=m=nm

(2)500mL=L

(3)300cm3=m3=mm3補(bǔ)充資料

納米材料的特殊性質(zhì)

隨著顆粒尺寸的量變，在一定條件下會引起顆粒性質(zhì)的質(zhì)變。由于顆粒尺寸

變小所引起的宏觀物理性質(zhì)的變化稱為小尺寸效應(yīng)。對超微顆粒而言，尺寸變小,

同時其比表面積亦顯著增加，從而產(chǎn)生如下一系列新奇的性質(zhì)。

(1)特殊的光學(xué)性質(zhì)當(dāng)黃金被細(xì)分到小于光波波長的尺寸時，即失去了原

有的富貴光澤而呈黑色。事實(shí)上，所有的金屬在超微顆粒狀態(tài)都呈現(xiàn)為黑色。尺

寸越小，顏色愈黑，銀白色的柏(白金)變成鉗黑，金屬鋁變成鋁黑。由此可見，

金屬超微顆粒對光的反射率很低，通?？傻陀?%,大約幾微米的厚度就能完全

消光。利用這個特性可以作為高效率的光熱、光電等轉(zhuǎn)蝴料,可以高效率地將

太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?、電能。此外又有可能?yīng)用于紅外敏感元件、紅外隱身技術(shù)等。

(2)特殊的熱學(xué)性質(zhì)固態(tài)物質(zhì)在其形態(tài)為大尺寸時，其熔點(diǎn)是固定的，超

細(xì)微化后卻發(fā)現(xiàn)其熔點(diǎn)將顯著降低，當(dāng)顆粒小于10納米量級時尤為顯著。例如，

金的常規(guī)熔點(diǎn)為1064C,當(dāng)顆粒尺寸減小到10納米尺寸時，則降低27℃,2納

米尺寸時的熔點(diǎn)僅為327C左右；銀的常規(guī)熔點(diǎn)為670C,而超微銀顆粒的熔點(diǎn)

可低于因此，超細(xì)銀粉制成的導(dǎo)電漿料可以進(jìn)行低溫?zé)Y(jié)，此時元件的

100℃o

基片不必采用耐高溫的陶瓷材料，甚至可用塑料。采用超細(xì)銀粉漿料，可使膜厚

均勻，覆蓋面積大，既省料又具高質(zhì)量。日本川崎制鐵公司采用0.1~1微米的

銅、鎂超微顆粒制成導(dǎo)電漿料可代替鈿與銀等貴金屬。超微顆粒熔點(diǎn)下降的性質(zhì)

對粉末冶金工業(yè)具有一定的吸引力。例如，在鋁顆粒中附加0.1%~0.5%重量比

的超微銀顆粒后，可使燒結(jié)溫度從3000。(：降低到1200~1300。(：，以致可在較

低的溫度下燒制成大功率半導(dǎo)體管的基片。

(3)特殊的磁學(xué)性質(zhì)人們發(fā)現(xiàn)鴿子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的

趨磁細(xì)菌等生物體中存在超微的磁性顆粒，使這類生物在地磁場導(dǎo)航下能辨別方

向，具有回歸的本領(lǐng)。磁性超微顆粒實(shí)質(zhì)上是一個生物磁羅盤，生活在水中的趨

磁細(xì)菌依靠它游向營養(yǎng)豐富的水底。通過電子顯微鏡的研究表明，在趨磁細(xì)菌體

內(nèi)通常含有直徑約為210-2微米的磁性氧化物顆粒。小尺寸的超微顆粒磁性與

大塊材料顯著的不同，大塊的純鐵矯頑力約為80安/米，而當(dāng)顆粒尺寸減小到

210-2微米以下時，其矯頑力可增加1千倍，若進(jìn)一步減小其尺寸，大約小于

6。0-3微米時，其矯頑力反而降低到零，呈現(xiàn)出超順磁性。利用磁性超微顆粒具

有高矯頑力的特性，已作成高貯存密度的磁記錄磁粉，大量應(yīng)用于磁帶、磁盤、

磁卡以及磁性鑰匙等。利用超順磁性，人們已將磁性超微顆粒制成用途廣泛的磁

性液體。

二、物體的質(zhì)量及其測量

教學(xué)目標(biāo)

知識與技能：

1.初步認(rèn)識質(zhì)量的概念。

2.知道質(zhì)量是物體的基本屬性。

3.能對質(zhì)量單位形成感性認(rèn)識，會粗略估計常見物體的質(zhì)量。

4.會正確使用托盤天平測量固體和液體的質(zhì)量。

教學(xué)重點(diǎn)：使用托盤天平測量質(zhì)量。

教學(xué)難點(diǎn)：質(zhì)量的概念和質(zhì)量是物一體的屬性比較抽象，?托盤天平的使用方法

和注意事項(xiàng)。

教具準(zhǔn)備

托盤天平、磋碼等。

教學(xué)過程

一、情景引入

明確兩個概念：物體和物質(zhì)。

物體：我們常見的具體的實(shí)物都是物體。

物質(zhì)：是指組成物體的材料。

例如：一把椅子和一張桌子。

1.椅子是一個物體，桌子也是一個物體，它們都是由木材組成的。

2.椅子、桌子都叫做物體，木材就是組成它們的物質(zhì)。

那么下面我們再來觀察幾組物體，請同學(xué)們注意比較(課本插圖1

二、新課教學(xué)

探究點(diǎn)一物體的質(zhì)量

1.交流討論：學(xué)生對上面"問題導(dǎo)入"中的問題進(jìn)行交流、討論，在教師引

導(dǎo)下形成以下認(rèn)識：

⑴鐵釘和鐵錘為一類，它們都是鐵制成的；木板和米尺為一類，它們都是木

材加工成的。

(2)一把鐵錘和一顆鐵釘都是由鐵這一種物質(zhì)構(gòu)成的，但兩者所含鐵這種物

質(zhì)的多少不同，一把鐵錘比一顆鐵釘所含的鐵多；一塊木板和一把教學(xué)用木制米

尺都是由木材這一種物質(zhì)構(gòu)成的，但兩者所含木材這種物質(zhì)的多少不同，一塊木

板比一把教學(xué)用木制米尺所含的木材多。

歸納總結(jié)：⑴鐵釘和鐵錘、木板和米尺，我們都把它們稱為物體。構(gòu)成這些

物體的鐵、木材，我們都把它們稱為物質(zhì)。從上面的例子我們可以看出物體是由

物質(zhì)組成的。

(2)在物理上為了描述物體所含物質(zhì)的多少引入質(zhì)量概念，物理學(xué)中把物體

所含物質(zhì)的多少叫做質(zhì)量。質(zhì)量通常用字母)表示。

拓展教學(xué)：要注意"物質(zhì)"和"物體"的區(qū)別。物體有一定的形狀，占據(jù)一

定的空間，是有體積和質(zhì)量的實(shí)物。物質(zhì)是構(gòu)成物體的材料。例如：桌子是物體，

構(gòu)成桌子的物質(zhì)是木材，還可以是鐵。再例如：大小兩個鐵球是由鐵這種物質(zhì)構(gòu)

成，而質(zhì)量代表這種物質(zhì)的多少，大鐵球的質(zhì)量就大于小鐵球的質(zhì)量。"質(zhì)"指

物質(zhì)，"量”是物質(zhì)的多少的意思。

有了質(zhì)量的概念，就可以對各種不同的物體所含物質(zhì)的多少進(jìn)行比較。如在

日常生活中人們?nèi)ゼZ店買米，告訴營業(yè)員自己要買多少米，實(shí)際上他表達(dá)的是質(zhì)

量的大小。物理學(xué)中的“質(zhì)量"與日常生活中表示產(chǎn)品優(yōu)劣的那個“質(zhì)量"含義

是完全不同的。

2.物體的質(zhì)量不會

探究點(diǎn)二質(zhì)量的單位

提出問題：你知道哪些質(zhì)量的單位？它們之間的換算關(guān)系是怎樣的？

討論總結(jié)：國際單位制中，質(zhì)量的基本單位是千克，符號是kg。常用的質(zhì)

量單位還有克(g)、毫克(mg)、噸①。它們的換算關(guān)系是:1kg=IO3g,1mg

=10-3g=10-6kg,lt=103kg

生活中常用的單位有：公斤、斤、兩，1千克=1公斤=2斤=20兩。

要衡量質(zhì)量的大小，首先要規(guī)定一個標(biāo)準(zhǔn)——單位。

完成課本上的練習(xí)題。學(xué)生通過較熟悉的一些實(shí)物的質(zhì)量與一些質(zhì)量單位近

似比較，來幫助學(xué)生形成較為具體的認(rèn)識。

探究點(diǎn)三學(xué)習(xí)使用天平測量物體的質(zhì)量

1,認(rèn)識托盤天平的構(gòu)造和天平使用注意事項(xiàng)。

教師引導(dǎo)教師播放課件，學(xué)生觀察，認(rèn)識托盤天平和物理天平的主要構(gòu)造。

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交流總結(jié):

.(1)平衡螺母：用來調(diào)節(jié)天平橫梁平衡;

(2)指針和分度盤：判斷天平是否平衡，可以根據(jù)指針在分度盤上左右擺動幅

度是否相等來判斷，而不必等到指針完全停止擺動，只要擺動幅度相同即可；

(3)標(biāo)尺、游碼、祛碼：指示所稱物體質(zhì)量。

教師引導(dǎo):自學(xué)課本113到114頁得內(nèi)容討論使用天平為什么這樣要求?

交流總結(jié)：使用托盤天平的注意事項(xiàng)：

(1)防止損傷:被測物體的質(zhì)量不能超過天平的稱量，?往盤里增減怯碼時要輕

拿輕放，用后及時將祛碼放回怯碼盒里。

(2)防止銹蝕：要保持天平干燥、清潔；不要用手摸天平盤，不準(zhǔn)把潮濕的東

西或化學(xué)藥品直接放在天平盤,里；怯碼要用銀子夾取，不準(zhǔn)直接用手拿。

2.學(xué)生實(shí)驗(yàn)——用天平測量固體和液體質(zhì)量

分組實(shí)驗(yàn)：讓學(xué)生邊操作邊思考：你所用的天平有沒有檢查天平底座是否水

平的裝置？應(yīng)怎樣調(diào)平？你的天平的平衡螺母安裝在什么位置?如果指針偏左,

應(yīng)該向哪個方向旋動平衡螺.母？這樣，學(xué)生通過觀察和分析，在操作體驗(yàn)的基礎(chǔ)

上體會天平的操作程序和規(guī)則，就明白并學(xué)會了如何用天平稱量質(zhì)量。

交流總結(jié)：

托盤天平的使用方法：

(1)把天平放在水平臺面上；

(2)把游碼放在標(biāo)尺左端的零刻度線處，調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺母，使橫梁平

衡；

(3)將被測物體輕放在左盤上，估測物體的質(zhì)量，將適當(dāng)?shù)撵畲a用銀子夾取輕

放在右盤上，增減祛碼，并移動標(biāo)尺上的游碼，直到橫梁恢復(fù)平衡(千萬注意：此

時不能調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡！)；

(4)算出右盤中祛碼的總質(zhì)量，再加上游碼所對的刻度表示的質(zhì)量，即得出左

盤中被測物體的質(zhì)量。

測量液體的質(zhì)量的步驟：

(1)用天平稱出容器的質(zhì)量mi。

將容器注入適量的液體后，用天平稱出液體和容器的總質(zhì)量

(2)7772O

(3)液體的質(zhì)量/)液=3-mi。

注意：如果先測容器與液體的總質(zhì)量，倒出液體后再測容器的質(zhì)量，那么由

于容器內(nèi)還有殘留的液體，測量誤差就較大，因此這種方法一般不可取。

探究點(diǎn)四質(zhì)量是物體的基本屬性

實(shí)驗(yàn)探究：

1.用天平稱量一塊橡皮泥的質(zhì)量。把橡皮泥捏成其他形狀后再稱一稱，它

的質(zhì)量會改變嗎？

2.一塊冰放在杯子中，用天平測量其質(zhì)量。待冰熔化成水后再測量一次,

看冰化成水后的質(zhì)量有沒有變化。

3..用天平稱量室溫下的鐵塊質(zhì)量。把這個鐵塊放在沸水中煮一段時間，取

出擦干再稱一稱?？此馁|(zhì)量有沒有改變？

4.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，地球上的物體被宇航員帶到太空后，質(zhì)量沒有變化。

實(shí)驗(yàn)總結(jié)’:物體的質(zhì)量不會隨物體的形狀、狀態(tài)、溫度、位置的變化而變化。

只要物體中含有物質(zhì)的多少不變，它的質(zhì)量就不變，質(zhì)量是物體的基本屬性。

三、板書設(shè)計

第五章我們周圍的物質(zhì)

5.1物體的質(zhì)量

'概念

單位及單位換算

質(zhì)量＜（構(gòu)造

測量（天平X調(diào)節(jié)

〔使用

四、教學(xué)反思

本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是質(zhì)量的初步概念、單位及其換算和托盤天平的使

用方法。在完成知識與技能目標(biāo)上也是按一照這個順序來進(jìn)行的，通過講解、設(shè)疑、

自學(xué)、小組討論，使同學(xué)們認(rèn)識質(zhì)量的概念和質(zhì)量是物體本身的一種性質(zhì)，它不

隨物體的位置、形狀、狀態(tài)而改變，以及常見的測質(zhì)量的儀器。通過觀察、講解、

示范操作，學(xué)生親自操作，讓學(xué)生認(rèn)識天平的結(jié)構(gòu)，學(xué)會托盤天平的使用方法。

這種教學(xué)設(shè)計基礎(chǔ)夯實(shí)有力，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)掌握知識。本節(jié)課在完成過程與方

法目標(biāo)上，關(guān)注學(xué)生生活，以生活中的現(xiàn)象為切入點(diǎn)，讓生活.走進(jìn)物理。

三、學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究--物質(zhì)的密度

第一課時

教學(xué)目標(biāo)

知識與技能：

1.經(jīng)歷密度概念建立的過程，領(lǐng)會用比值定義物理量的方法。

2.理解密度的定義、公式和單位。

3.會進(jìn)行密度單位的換算。

教學(xué)重點(diǎn)：探究物體的質(zhì)量與體積的關(guān)系。

教學(xué)難點(diǎn)：密度是物質(zhì)的一種特性。

載具準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)器材（天平，怯碼，長方體蠟塊、木塊、鐵塊、鋁塊）、文本、圖片或音

視頻資料；自制PPT課件。

教學(xué)過程

一、情景引入

播放有關(guān)大型飛機(jī)的圖片，提出問題：

1.如果你是設(shè)計師，在設(shè)計制造飛機(jī)時，你會選擇什么樣的材料?你為什

么選擇這些材料？

2.有同學(xué)說，"鐵塊比木塊重"這句話對嗎？

通過交流討論，使學(xué)生認(rèn)識到，不同的物質(zhì)即使體積相同，.質(zhì)量也不一樣，

并而此引出同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積之間有什么關(guān)系這個課題。

二、新課教學(xué)

探究點(diǎn)一探究物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系

學(xué)生實(shí)驗(yàn)：調(diào)節(jié)好天平，用天平稱量體積相同的木塊、鋁塊、鐵塊?？纯此?/p>

們的質(zhì)量是否相同？

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：體積相同的不同物質(zhì)，它們的質(zhì)量不同。

提出問題：如果同種物質(zhì)，體積不相等，質(zhì)量還相等嗎？將兩個木塊分別放

在天平的兩盤中，這兩個木塊哪個質(zhì)量大？同一種物質(zhì)，體積大的質(zhì)量大，體積

小的質(zhì)量小。這僅僅是質(zhì)量跟體積的粗略關(guān)系，同種物質(zhì)的質(zhì)量跟體積有什么準(zhǔn)

確的數(shù)量關(guān)系呢？（滲透由粗略到精確，定量研究物理規(guī)律的方法。）

設(shè)計實(shí)驗(yàn)：要研究質(zhì)量跟體積的數(shù)量關(guān)系，首先要把質(zhì)量、體積的數(shù)值測出

來。質(zhì)量用天平測量；體積可以先用刻度尺測量出長、寬、高，然后根據(jù)長方體

體積=長、寬X高進(jìn)行計算。為了便于記錄和分析測得的數(shù)據(jù)，我們需要設(shè)計一

個表格。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：一用質(zhì)量不同、形狀規(guī)則的長方體的石蠟塊和干松木塊為研究對象,

把它們的質(zhì)量和對應(yīng)的體積填入下表。

石蠟塊

干松木塊

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

體積質(zhì)量

質(zhì)量ml9體積勿cm3

k/cm3硒

1109105

220182010

330273015

440364020

數(shù)據(jù)處理:我們以體積1/為橫坐標(biāo)，以質(zhì)量6為縱坐標(biāo)，在方格紙上描點(diǎn)，

再把這些點(diǎn)連起來，會得到如圖所示的圖象。

,m/g

50

40

30石蠟塊

20

1O0干松木塊

102030405oV/cm?

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:同一種物質(zhì)的質(zhì)量跟體積成正比，即質(zhì)量跟體積的比值是一定的。

探究點(diǎn)二密度

教師弓I導(dǎo)：物質(zhì)相同，質(zhì)量跟體積的比值相同，物質(zhì)不同，其質(zhì)量跟體積的

比值一般不同，就是說質(zhì)量跟體積的比值與物質(zhì)的種類有關(guān)，.質(zhì)量跟體積的比值

反映了不同物.質(zhì)的不同性質(zhì),在物理學(xué)里用密度來表示物質(zhì)的這種性質(zhì)。

交流總結(jié)：

1.定義：某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與它的體積之比叫做這種物質(zhì)的密度。

用符號0表示。

2.計算公式：密度=棵聶p=w

符號的意義及單位：.

P——密度——千克每立方米(kg/m3)

m----質(zhì)量----千克(kg)

^體積——立方米(m3)

3

3.單彳⑦奐算1g/cm=1x103|<g/m3

要點(diǎn)辨析：對于公式Q=▽的理解：

Q)由同種物質(zhì)組成的物體，體積大的質(zhì)量大，物體的質(zhì)量跟它的體積成正

比，質(zhì)量和體積的比是一個定值(即密度不變)。

(2)由不同物質(zhì)組成的物體，在體積相同的情況下，密度大的質(zhì)量大，物體.

的質(zhì)量跟它的密度成正比。

(3)由不同物質(zhì)組成的物體，在質(zhì)量相同的情況下，密度大的體積反而小，

物體的體積跟它的密度成反比。

4.利用公式pA,會進(jìn)行簡單的計算。

三、板書設(shè)計

第2節(jié)密度

探究：同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系

概念：單位體積某種物質(zhì)的質(zhì)量

密度＜公式■.p=m/V

單位：kg/m3g/cm31g/cm3=IxlO3kg/m3

、物理意義：

四、教學(xué)反思

由于是概念教學(xué)，物理概念的建立要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和生活經(jīng)驗(yàn)，避免

密度把密度概念直接灌輸和強(qiáng)加給學(xué)生，依據(jù)建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論和教學(xué)心理學(xué)

原理，在密度概念教學(xué)過程中，應(yīng)通過形象化的實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮學(xué)生主動探究的

積極性，引導(dǎo)學(xué)生在合作探究、小組討論的過程中自主建構(gòu)密度概念，教師僅僅

是學(xué)生概念學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、促進(jìn)者和幫助者。為此，本節(jié)課采用"科學(xué)探究小組

合作”的教學(xué)模式。

四、新材料及其應(yīng)用

教材分析

本節(jié)內(nèi)容的安排主要是讓學(xué)生感受到時代科技發(fā)展的脈搏，形成并保持積

極向上的精神狀態(tài)，初步認(rèn)識科技發(fā)展對人類社會發(fā)展所產(chǎn)生的影響，激發(fā)學(xué)

生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的科技意識，鼓勵學(xué)生努力學(xué)習(xí)，力爭將來能在新材

料的開發(fā)和應(yīng)用上做貢獻(xiàn)，有對國家和人民的使命感和責(zé)任感，對于知識方面

不做具體的要求。

教材上所涉及到的知識也只是起到一個拋磚引玉的作用，對新材料的認(rèn)識

還給同學(xué)和老師留了很廣闊的空間，搜集資料的過程和同學(xué)們交流的過程是本

節(jié)課的關(guān)鍵.在內(nèi)容的實(shí)施過程中，老師對學(xué)生的活動過程的監(jiān)控就顯得非常

重要，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生準(zhǔn)備過程中的問題，既保證了交流活動的順利進(jìn)行，也在

過程培養(yǎng)了學(xué)生有計劃完成調(diào)查研究的科學(xué)素養(yǎng).教師在這節(jié)課中重點(diǎn)突出了

引導(dǎo)者的角色和參與者的角色。

教學(xué)目標(biāo)：知識與技能

1、了解納米材料、"綠色能源”和記憶合金等新材料在現(xiàn)代科技、工農(nóng)業(yè)

生產(chǎn)和日常生活中的應(yīng)用。

2、了解其它新材料的有關(guān)應(yīng)用，培養(yǎng)收集整理信息的能力。過程與方法

1、通過利用不同的渠道收集信息，體驗(yàn)收集整理信息的過程.嘗試一種新

的學(xué)習(xí)方法。2、通過研究小組交流調(diào)查、研究結(jié)果，了解新材料的廣泛應(yīng)用

和未來發(fā)展前景。情感、態(tài)度和價值觀

1、通過了解新材料的應(yīng)用，初步認(rèn)識科技對現(xiàn)代社會生活的影響，引導(dǎo)學(xué)

生關(guān)心社會發(fā)展。

2、通過學(xué)習(xí)新材料的有關(guān)知識，了解科技為人類帶來的便利，提高學(xué)生學(xué)

習(xí)科學(xué)的興趣。3、培養(yǎng)學(xué)生樂于參加調(diào)查、收集資料等社會實(shí)踐活動的品

質(zhì).在合作中培養(yǎng)協(xié)作精神。教學(xué)重點(diǎn)：對學(xué)生收集、整理信息的過程的指導(dǎo)

教學(xué)難點(diǎn)：對學(xué)生整理信息、加工信息的指導(dǎo)以及交流過程的指導(dǎo)教學(xué)方

式：教師指導(dǎo)下學(xué)生自主學(xué)習(xí)

課前準(zhǔn)備：課前布置學(xué)生上網(wǎng)查詢有關(guān)資料

提出問題：提前兩周向?qū)W生提供如下的調(diào)查研究的問題，要求學(xué)生完成調(diào)

查報告.問題如下：

1.納米技術(shù)、2.記憶合金、

3.單晶硅、多晶硅（太陽能電池），太陽能電池；4.錢鐵硼材料；液晶材

料；5.防彈衣、貧鈾彈、不銹鋼；

6.高溫超導(dǎo)陶瓷、航天飛機(jī)、宇航服、合成材料、稀土材料；7.交通標(biāo)志

和反光涂料、光導(dǎo)纖維、光纜；

以下此表格可作為參考，但又不拘一格，從以下幾個方面來了解新材料材

料的名稱起源性質(zhì)特點(diǎn)屬性應(yīng)用發(fā)展方向前景展望

分工合作：

由于內(nèi)容太多，對所有的同學(xué)來說，不可能在有限的時間內(nèi)把所有的以上

涉及的材料都查找清楚，為避免學(xué)生在自由組合過程中將一些比較內(nèi)向的同學(xué)

遺漏，采取按教室里的座位分成6組可7組，由學(xué)生自己選出組長，每組認(rèn)領(lǐng)

課題可以是上面的問題，也可以是與新材

料有關(guān)的其李課題。指導(dǎo)學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)、圖書館、音像、報刊雜志等各

種渠道收集與研究問題有關(guān)的資料。選出全班總活動的主持人。

教學(xué)過程：

在課堂上每組派一名代表向同學(xué)匯報.可以借助幻燈片等軟件的方式匯

報，可以用實(shí)物演示，可以演講。每組成員匯報完畢，下面的同學(xué)可以提問、

質(zhì)疑。

評價的標(biāo)準(zhǔn)：評價可有教師評價和學(xué)生評價兩種方式.可以設(shè)單項(xiàng)評獎，

也可綜合評獎或以學(xué)生選票的方式評出以下幾種獎項(xiàng)；例如：材料最詳實(shí)的，

講解最深入淺出的（能讓同學(xué)聽懂的），講解最清楚的“”

交流、學(xué)習(xí)

學(xué)生做主持，各組選派代表匯報本組的調(diào)查情況.最后教師對整個活動做

簡要概括。資料的內(nèi)容見媒體素材.

為了更充分地調(diào)動全體學(xué)生的參與意識，特設(shè)置以下表格，使學(xué)生更好地

完成任務(wù)。表格如下：

獎項(xiàng)組最佳組織獎最佳風(fēng)采獎最佳制作獎最佳

想象獎

最佳深入淺出獎最佳

內(nèi)容豐富

獎

1234567參考資料太陽能的利用

人類生存和發(fā)展基本上依賴于太陽能，地球上除了核能以外，其他各種形

式的能源，包括化石燃料（煤、石油、天然氣等）能、生物質(zhì)能（柴草、樹木

等）、風(fēng)能、水力能、潮汐能和海洋能等都起源于太陽能。地球表面上每年所

接受的太陽輻射能，大約是目前人類全年所消耗能量的1一2萬倍。太陽能起

源于太陽內(nèi)部物質(zhì)在高溫、高壓狀態(tài)下的聚變反應(yīng)。據(jù)推算，太陽這個巨型聚

變反應(yīng)球還可能維持100億年以上。地球上常規(guī)能源的儲量被大量開發(fā)而迅速

減少，促使人們更加重視太陽能的利用。二十世紀(jì)五十年代中期，各國政府和

廣大科技工作者開始有計劃有組織進(jìn)行太陽能利用的研究工作，目前，很多方

面已經(jīng)得到實(shí)際應(yīng)用并且已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)，不僅且有巨大的社會效益，同時也具

有很大的經(jīng)濟(jì)效益。太陽能的優(yōu)越性還在于它不需要開采和運(yùn)輸，干凈清潔，

不會造成污染。太陽能必將逐步取代常規(guī)能源，同核能一起成為未來人類社會

兩大主要能源。

我國的太陽能利用起步于二十世紀(jì)七十年代，主要是光熱、光電轉(zhuǎn)換方面

的利用。在光熱轉(zhuǎn)換方面，全國擁有太陽灶十幾萬臺，居世界第一位，轉(zhuǎn)換器

的性能和使用效果居發(fā)展中國家前列。熱水器超過了150萬平方米，被動式太

陽房已建成上千幢。在光電轉(zhuǎn)換方面，近年來主攻方向是研制各種太陽能電

池，通過自身開發(fā)和引進(jìn)生產(chǎn)線，目前已開成（3。5~4。0）兆瓦的生產(chǎn)能

力，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到10%。

納米塑料

所謂"納米塑料”是指無機(jī)填充物以納米尺寸分散在有機(jī)聚合物基體中形

成的有機(jī)/無機(jī)納米復(fù)合材料。在納米復(fù)合材料中，分散相的尺寸至少在一維

方向小于由于分散性的納米尺寸效應(yīng)、大比表面積和強(qiáng)界面結(jié)合，納

100nmo

米復(fù)合材料具有一般工程塑料所不具備的優(yōu)異性能，因此是一種全新的高技術(shù)

新材料，具有廣闊的商業(yè)開發(fā)和應(yīng)用前景。

經(jīng)濟(jì)實(shí)用的制備工藝

納米塑料中用作納米無機(jī)相材料的蒙脫土(MMT),是我國豐產(chǎn)的一類天然

粘土礦物，是一種層狀硅酸鹽。其結(jié)構(gòu)片層是納米尺度的，包含有三個亞層，

在兩個硅氧四面體亞層中間夾含一個鋁氧八面體亞層。亞層之問通過共用氧原

子以共價鍵連接、結(jié)合極為牢固。整個結(jié)構(gòu)片層約厚lnm,長寬約lOOnm,

由于鋁氧八面體亞層中的部分鋁原子被低價原子取代，片層帶有負(fù)電荷。過剩

的負(fù)電荷靠游離于層間的Na、Ca和Mg等陽離子平衡，因此容易與烷基季鍍

鹽或其它有機(jī)陽離子進(jìn)行離子交換反應(yīng)生成有機(jī)化蒙脫土，交換后的蒙稅土成

親油性，并且層間的距離增大。有機(jī)蒙脫土能進(jìn)一步與單體或聚合物熔體反

應(yīng)，在單體聚合或聚合物熔體混合的過程中剝離為納米尺度的結(jié)構(gòu)片層，均勻

分散到聚合物基體中，從而形成納米塑料。這種插層復(fù)合技術(shù)是基于在傳統(tǒng)工

藝基礎(chǔ)上的技術(shù)革新，不需要新的高昂設(shè)備投資，工藝簡單，操作方便，環(huán)境

友好，特別適合于聚合物改性，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。可以根據(jù)要求提供多種

規(guī)格的納米土和設(shè)計、制造納米塑料生產(chǎn)線。

優(yōu)異的物理力學(xué)性能高強(qiáng)度和耐熱性

插層復(fù)合技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)有機(jī)物基體與天機(jī)物分散相在納米尺度上的復(fù)合，

所得的納米塑料能夠?qū)o機(jī)物的剛性、尺寸穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性與聚合物的韌

性、可加工性及介電性完美地結(jié)合起來。納米塑料中含蒙脫土量較少，一般在

10wto%以下，通常僅3-5wto但其剛性、強(qiáng)度、耐熱性等性能與常規(guī)玻纖

或礦物填充增強(qiáng)復(fù)合材料(填充量3Owt%左右甚至更高)相當(dāng)，因而納米塑料的

比重較低，比強(qiáng)度和比模量高而又不損失其抗沖擊強(qiáng)度。能夠有效地降低制品

重量，方便運(yùn)輸。同時，由于納米粒子尺寸小于可見光波長，納米塑料具有高

的光澤和良好的透明度。

高阻隔及自熄滅性

納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用隨著納米技術(shù)的發(fā)展，在醫(yī)學(xué)上該技術(shù)也開始嶄

露頭腳。研究人員發(fā)現(xiàn)，生物體內(nèi)的RNA蛋白質(zhì)復(fù)合體，其線度在15~20nm

之間，并且生物體內(nèi)的多種病毒，也是納米粒子。10nm以下的粒子比血液中

的紅血球還要小，因而可以在血管中自由流動。如果將超微粒子注入到血液

中，輸送到人體的各個部位，作為監(jiān)測和診斷疾病的手段?？蒲腥藛T已經(jīng)成功

利用納米SiO2微粒進(jìn)行了細(xì)胞分離，用金的納米粒子進(jìn)行定位病變治療，以

減少副作用等。另外，利用納米顆粒作為載體的病毒誘導(dǎo)物已經(jīng)取得了突破性

進(jìn)展，現(xiàn)在已用于臨床動物實(shí)驗(yàn)，估計不久的將來即可服務(wù)于人類。

研究納米技術(shù)在生命醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，可以在納米尺度上了解生物大分子的

精細(xì)結(jié)構(gòu)及其與功能的關(guān)系，獲取生命信息?？茖W(xué)家們設(shè)想利用納米技術(shù)制造

出分子機(jī)器人，在血液中循環(huán)，對身體各部位進(jìn)行檢測、診斷，并實(shí)施特殊治

療，疏通腦血管中的血栓，清除心臟動脈脂肪沉積物，甚至可以用其吞噬病

毒，殺死癌細(xì)胞。這樣，在不久的將來，被視為當(dāng)今疑難病癥的愛滋病、高血

壓、癌癥等都將迎刃而解，從而將使醫(yī)學(xué)研究發(fā)生一次革命。

納米技術(shù)在陶瓷領(lǐng)域方面的應(yīng)用

陶瓷材料作為材料的三大支柱之一，在日常生活及工業(yè)生產(chǎn)中起著舉足輕

重的作用。但是，由于傳統(tǒng)陶瓷材料質(zhì)地較脆，韌性、強(qiáng)度較差，因而使其應(yīng)

用受到了較大的限制。隨著納米技術(shù)的廣泛應(yīng)用，納米陶瓷隨之產(chǎn)生，希望以

此來克服陶瓷材料的脆性，使陶瓷具有像金屬一樣的柔韌性和可加工性。英國

材料學(xué)家Cahn指出納米陶瓷是解決陶瓷脆性的戰(zhàn)略途徑。

所謂納米陶瓷，是指顯微結(jié)構(gòu)中的物相具有納米級尺度的陶瓷材料，也就

是說晶粒尺寸、晶界寬度、第二相分布、缺陷尺寸等都是在納米量級的水平

上。要制備納米陶瓷，這就需要解決：粉體尺寸形貌和粒徑分布的控制，團(tuán)聚

體的控制和分散，塊體形態(tài)、缺陷、粗糙度以及成分的控制。

Gleiter指出，如果多晶陶瓷是由大小為幾個納米的晶粒組成，則能夠在低

溫下變?yōu)檠有缘模軌虬l(fā)生100%的范性