第六章《质量与密度》教学设计
第1节 质量
一、本节三维目标要求 1、知识和技能
知道质量的初步概念及其单位。 通过实验操作，学会天平的使用。 学会测量固体和液体的质量。
2、过程与方法
经历“质量是物体的属性”的探究过程，学习实验探究的基本思路和方法。 在天平的实际操作过程中总结规律，熟悉使用方法。
3、情感、态度与价值观
在探究“质量是物体的属性”中体会克服困难、解决问题、“发现”成功的喜
悦。
通过阅读天平的使用说明书，培养学生阅读理解能力，养成良好的思考习惯。 通过天平使用的技能训练，培养学生严谨的科学态度与协作精神。
二、重点与难点
本节的重点是质量的概念与单位，以及利用天平测量质量。 本节的难点是“质量是物体的属性”的探究。
三、教学过程 1.认识质量
在学习这部分知识的过程中，学生常出现的问题是：把“物质”与“物体”混为一谈；日常购物时常提到的“重量”与物理学中的“质量”的关系搞不清楚。教学中可以通过列举学生熟悉的几种物体，以及对实物的观察，明确“物质”与“物体”的概念；利用学生已有的“东西有多有少”的知识基础，引入质量的概念。
（1）物体与物质
课堂上让学生思考：课桌是用哪些材料制成的？学生能够回答出课桌是用木材制成的。课桌等是物体，木材等是物质。也就是说：课桌这个物体是由木材这种物质构成的。
（2）引入质量的概念
铁钉和铁锤含有铁这种物质的多少不同，桌子和凳子含有木材这种物质多少不同，塑料桶和塑料杯含有塑料这种物质多少不同，物理学里为了表示这一性质，就引入了质量这个物理量，质量表示物体中含有物质的多少。
质量是物理学中的一个基本概念，它是物体惯性大小的量度，质量又与能量相联系，这些知识将在以后学习。在初中，对质量的概念讲得很浅显，只是说质量表示了物体所含物质的多少，应该明确，这不是质量的定义，教学中不要过分强调。
（3）认识质量的单位
讲过质量的单位后，可以告诉学生，日常生活中，我们购买粮、菜、糖、水果等物品时，常说它们的重量是多少斤或公斤，这里说的重量，实际是质量。因为售货员使用的台秤或杆秤，跟天平一样，属于杠杆类量具，只能测量物体的质量，另外公斤和斤都是质量的单位，斤和公斤是500克和1千克的别名，所以说，日常生活中所提到的重量实际上是质量。
2.测量质量
关于天平的使用，本书有两个原则：一是器材不局限于某种形式、某种规格（如托盘天平、物理天平、电子秤或其它自制天平），二是尽量让学生边思考边操作，自己摸索，从中学到规律性的东西。
从这两个原则出发，本书给出了托盘天平的使用说明，让学生对照实物（如果没有托盘天平，也可以用自制天平），认真阅读，熟悉天平的主要结构，调节与使用方法，引导学生
在三个方面进行思考和尝试性操作（课本第116页）。这样做可以避免学生死记操作步骤，培养学生阅读理解能力，使学生养成思考的习惯，学会思考。学生通过讨论总结出天平使用的基本方法：
①调节平衡螺母应遵循以下规律：指针左偏就向右调；右偏向左调。 ②天平调节平衡后，左右盘不能对调，平衡螺母不能再动。
③取砝码时一定要用镊子。
④往盘里加砝码应先估计被测物的质量，再从大到小加砝码；当加到最小一个砝码时超过待测物重，则应改用移游码。
⑤游码的读数是读游码的左边所对标尺的刻度值。
天平使用注意事项：
①不能超过最大称量（天平的最大称量=所配砝码总质量+游砝最大读数）。 ②取砝码要用镊子，并轻拿轻放。 ③保持天平干燥、清洁。 3.探究质量是物体的属性
设计前两个探究实验，其目的一方面是让学生练习使用天平称量物体质量，培养学生使用天平的技能；另一方面是让学生通过实际动手操作获得体验，理解物体的质量不随形状、状态而改变。探究实验1中的橡皮泥可以用面团或泥团替代。探究实验2，除了用冰做实验外，还可以用雪、冰箱里的霜或硫代硫酸钠做实验。
课本上116页“实验探究”中的第三点是科学家的发现，是让学生知道质量是不随空间位置而变化的物理量。解决好这个问题的关键是引导学生从“物体中所含物质的多少”入手，为了增强感性认识，教师可以给学生展示宇航员在太空中、在月球上的图片或视频。
三、发展空间
1.“自我评价”参考答案：
数100张邮票大小的纸片一同放到天平上称量，将称量的结果除以100，便得到一枚邮票大小的纸片的质量。
这是实验技能训练方面的问题。测量单个小物体的质量时，由于被测物体的质量比较小，托盘天平和学生天平的精度不够，难以测量出单个小物体的质量，因此采取累积测量的方法，以提高测量结果的准确度。教学中还可以让学生选取其他的被测物体，如测量一个大头针的质量，一个曲别针的质量，一个图钉的质量，一段1cm长的棉线的质量等等。
第2节 物质的密度
一、本节三维目标要求
1.知识和技能
理解密度的物理意义。
知道密度的公式，能用公式进行计算。能用密度知识解决简单的实际问题。 知道密度单位的写法、读法及换算。
2.过程与方法
通过经历密度概念的建立过程，学习建立科学概念的思维方法。 熟悉量筒的使用方法。
3.情感、态度与价值观
密度反映的是物质本身所具有的特性。通过探究活动，使学生对物质属性的
认识有新的拓展。
通过量筒、天平使用的技能训练，培养学生严谨的科学态度与协作精神。
二、重点与难点
本节的重点是理解密度的物理意义。知道密度的公式，能用公式进行计算。
本节的难点是学生对“密度是物质本身所具有的特性”的认识，以及密度单位的写法、读法及换算。
三、教学过程
1.实验探究过程设计
“密度”是初中物理的重要内容之一，它在今后学习液体压强、浮力以及高中气态方程等方面都有广泛的应用。同时，“密度”对于初二学生来说，又是一个比较抽象、比较难懂的概念。初二学生由于对此概念弄不清楚，影响了以后有关内容的学习。为了使学生更好地理解密度概念，教材设计了对密度概念建立过程的实验探究，使学生经历“密度”的概念的建立过程。 (1)创设情景
课堂上，让学生观察两个（一个是铝制的，一个是不锈钢制的）大小、形状一样的勺子。或者观察两杯体积相同的不同液体的质量。很多学生会像小聪一样，提出猜想：体积相同的不同物质可能质量不同。并进一步思考，这里包含有什么道理呢？
(2)制定计划，进行探究
收集日常生活中体积不相同的不同物质比较容易，所以小聪制定了收集生活中的一些小物品，进行探究。
在制定计划时，需要教师引导。首先让学生思考：铁块和木头谁重？怎么比较铁块和木头谁重？由此引导学生得到用天平、刻度尺和量筒测量这些小物品的质量和体积，然后计算1cm3物体的质量的设计方案。
然后让学生分成几个小组，进行探究。对于小物体的体积，学会使用量筒是学生继续探究的前提。可以组织学生阅读课本117页，学习量筒的使用方法。
(3)分析论证，得出结论
每个小组的测量结果数据量少，总结不出规律。必需汇总各小组数据，填入课本118页表中，才能显示出规律性的结论：1立
方厘米质量相同的物体都是由相同的材料组成的。
对这个结论，教师要引导学生思考：“1cm3物体的质量”有什么意义？应使学生悟出“1cm3物体的质量”可以区别不同的物质，并进一步认识到这是一个描述物质特性的物理量，由此给出密度的概念。
根据密度的定义，可以推知密度的公式ρ=m/V。
对于教学的实施过程，需要有以下几点说明。 （1）密度的公式：
这个公式的得出实际上是利用了密度的概念和相应的运算法则，也就是要求出单位体积的质量应当用除法，所以同学们对物理知识的学习，尤其是一些物理公式，一定不要死记硬背，要学会运用数学方法研究物理问题．建立正确的物理模型，明确同种物质密度跟质量不成正比，跟体积不成反比的结论．密度是物质的特性，对同一种物质来说，在一定条件下，密度是一个常数．密度表示的是单位体积的某种物质的质量，例如铝的密度是2.7×103
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kg/m，它的意义是1立方米的铝的质量是2.7×10 kg。可见物质的密度是用物质的质量和它的体积的比值求出的，而不是由它质量的多少或它体积的大小所决定的．因此不能说物质的密度跟它的质量成正比，跟它的体积成反比．例如一块铝切去一半，剩下一半的密度是否发生了变化呢？没有，因为当这块铝切去一半时，体积变为原来的二分之一，质量也变为原来的二分之一，但m／V的值即ρ并没有发生变化．
（2）密度是反映物质特性的物理量，物质的特性是指物质本身具有的而又能相互区别的一种性质．密度描述的是：各种物质在体积相同的条件下，所含的质量不相等的特性．各种物质都有一定的密度，不同物质的密度一般不同．物质的密度与该物质组成的物体的质量、体积、形状、运动状态无关．由于物体在温度发生变化时，体积会发生变化（即物体有热胀冷缩的性质），而质量不变，则物体的密度要随温度的改变而改变，在物质发生物态变化时（例如水结成冰）密度一般有变化．例如一块铁，它的温度升高了，体积会膨胀，但是质量没变，这样根据ρ=m／V，公式中分子不变，分母变大，分数值应当变小，所以密度会变小．
上边这些变化有时比较小，比如铁块温度升高．在温度变化不太大的情况下，可以不考虑密度的变化，但有些变化较大就必须强调条件，比如气体的密度，在密度表中就限定了条件，是0℃及1个标准大气压下．正是由于这样，我们说密度是物质的特性，并不是说物质的密度是永远不变的，它还是随外界条件的改变而要发生变化的．前面我们讲的质量是物体的属性，属性是不随外界条件的改变而改变的，质量与形状、状态、位置无关．各种物质都有一定的密度，指的是在一定温度和状态下．今后我们讨论的问题，大多是温度变化不大的情况，可以把密度视为定值．
（3）密度的单位是由质量单位千克和体积单位立方米组成，属复合单位。这是教学的难点，有必要特殊强调一下，帮助学生理解和掌握。
对一些常见物质的密度，学生要了解，会查密度表中的密度值。另外教师可再补充介绍一些生活中常见的密度值，宇宙中某些恒星的密度等，同时介绍英国物理学家瑞利发现氩气从而获诺贝尔物理奖的科学史，激发学生的兴趣和求知欲望，并不断探索。
2.密度的应用
在生活和生产中密度的应用很广，我们可以根据密度的大小
鉴别物质，通过测定密度，发现新材料，估测矿山、油田的储量等。教师可以结合课本120页的图6-2-4讲解。
三、发展空间 （一）“自我评价”参考答案：
1.用托盘天平测量多个硬币的质量，然后用量筒测量体积。体积的测量方法也很多，学生自己选定。要求写出选用的实验器材和实验方法及实验步骤。0.5元硬币密度约为
3
7.7克/厘米，它是由合金材料制成的。
2.已知密度、质量，根据密度公式计算体积。 （二）“走向社会”指导 课题1：实验分析金属的一些属性 组织形式：学生活动小组
参考方案：通过实验，探究几种金属和塑料弹性、密度、硬度，说明生活中是怎样应用物质的这些属性的。写出探究过程报告．发现新问题。
第3节 活动：密度知识应用交流会
一、三维目标要求
1． 1． 知识与技能
知道密度知识的应用．
能运用密度知识鉴别物质，计算物体的质量与体积。
2． 2． 过程与方法
学会系统地整理知识，形成良好的认知结构．
通过探究活动学会测量液体、固体的密度，学会利用物理公式间接地测定一
个物理量的科学方法。
3． 3． 情感、态度与价值观
在探究过程中体会克服困难，解决问题，获得成功的喜悦。
在探究活动中，受到科学态度、科学观念的熏陶，培养他们创新精神、实践
能力，养成良好的个性，形成正确的世界观。
二、重点与难点
本节的重点和难点是利用密度知识分析和解决实际问题。
三、教学过程
1.展示学生设计的知识结构
让学生提前自己复习本章知识，并进行整理归纳。根据自己的理解设计出本章的知识结构，可以用文字、表格、图形、故事等各种形式表示出来。
本节课，首先展示学生总结的知识结构，在此基础上，教师进一步引导学生认识物质密度的物理意义、测定方法，以及密度知识的应用，弄清质量与密度的区别。
（1）质量是物体的属性，而密度是物质的特性，如一瓶水用去一半，剩下一半的质量只是原来的1/2，但密度却不变。
（2）一个物体的质量不随温度变化，但密度却随温度变化，如一瓶水，温度由0℃上升到4℃，体积变小，质量不变，密度却变大，故4℃的水密度最大。
（3）一个物体的状态发生变化时，质量不变，但因为体积要发生变化，所以密度要发生变化。
2.学生汇报自己的探究课题
通过三组学生汇报自己密度应用的探究课题，让学生不但了解了密度的应用，而且还学到了利用密度处理实际问题的方法。
该活动的目的在于给学生提供一种自主的、开放的、研究性学习的机会，使学生了解生活，了解社会，受到科学态度、科学观念的熏陶，培养他们创新精神、实践能力，养成良好的个性，形成正确的世界观。活动过程一般包括：选择课题、制定方案、实施、总结、交流五个阶段。前四个阶段是学生课下进行的，“交流”安排在课上。在活动实施之初，一般由教师设计撰写活动方案，但随着活动的展开，就要指导学生撰写方案、计划。这个活动安排在本册教材的最后一节，学生通过前面几章的实验探究和活动，已有了开展这一活动的基础，教师可以放手让学生去实践，教师只做必要的指导。
为了更好地完成本节课的教学目标，特将各报告的教学意图简述如下，供教师在组织教
学时参考。安排报告1是要让学生掌握测定密度来鉴别物质的方法。报告2是要让学生掌握利用天平测质量，利用量筒测体积，然后应用密度公式来计算物质密度大小的实际问题的方法。报告3是要让学生掌握应用密度公式来计算物体体积的方法。
在整节课中，教师的任务是引导学生对其他小组的方案进行评估，提出改进意见。比如：第一小组在报告了他们如何证明了铅球不是铅做的之后，其他同学提出用直尺、三角板测铅球的直径，就能测出铅球的体积。另外我们还可以利用溢水杯、量筒测量铅球的体积等等。
本节课也可以设计其它活动。如：①怎样鉴别戒指是不是纯金的？怎样知道矿石是什么物质的？②怎样知道一块很大的长方形碑石的质量？怎样知道教室内空气的质量？③怎样知道一个不规则的钢零件的体积？怎样知道一大卷细铜线的长度？等等。
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