第三節(jié) 科學(xué)探究：物質(zhì)的密度第1課時(shí) 探究物質(zhì)的密度【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能1.通過探究認(rèn)識(shí)同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比，比值一定；不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值不同.2.知道密度的定義、公式、單位，理解密度的物理意義，3.能聯(lián)系實(shí)際運(yùn)用密度公式求物質(zhì)密度、鑒別物質(zhì).二、過程與方法在探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系，引入密度概念的過程中，體會(huì)到利用比值不變反映的數(shù)量關(guān)系來定義物理量的方法.三、情感、態(tài)度和價(jià)值觀在生活中有應(yīng)用密度知識(shí)的意識(shí)，通過了解密度知識(shí)在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，感受到物理知識(shí)在解決實(shí)際問題中的價(jià)值.【教學(xué)重點(diǎn)】1.密度的概念、公式、單位和物理意義.2.通過探究活動(dòng)，找出同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比的關(guān)系.【教學(xué)難點(diǎn)】理解密度是物質(zhì)的一種特性，密度與物體的質(zhì)量和體積變化無關(guān).【教具準(zhǔn)備】3個(gè)塑料杯（或小燒杯）、適量的水、醋、酒精，幾組體積大小相同的鋁塊、鐵塊、銅塊，顏色相同的鐵塊和塑料塊，天平，量筒，多媒體課件.【教學(xué)課時(shí)】1課時(shí)【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)，加強(qiáng)學(xué)生對知識(shí)的鞏固.【新課引入】師 我們常常根據(jù)物質(zhì)的顏色、氣味、味道等屬性來鑒別物質(zhì).教師展示1：一杯水和紅醋，請學(xué)生鑒別.問：你們是如何鑒別的？學(xué)生：看物質(zhì)的顏色.教師展示2：一杯水和酒精，請學(xué)生鑒別.問：你們是如何鑒別的？學(xué)生：聞氣味.多媒體展示一塊金屬和一塊金的圖片，讓學(xué)生觀察.師 它們是純金的還是鍍金的銅條？師引導(dǎo)學(xué)生先排除上述的鑒別方法.師 如何鑒別它呢？我們今天就來學(xué)習(xí)一種科學(xué)的鑒別物質(zhì)的方法密度.板書課題：科學(xué)探究：物質(zhì)的密度.【進(jìn)行新課】知識(shí)點(diǎn)1 探究物質(zhì)質(zhì)量和體積的關(guān)系（1）探究相同體積的不同物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系師 我這里有顏色、體積相同的鐵塊和塑料塊，如果能比較它們的質(zhì)量大小，是不是可以判斷出哪一個(gè)是鐵塊，哪一個(gè)是塑料塊？學(xué)生思考、交流：用手掂量一下就可以區(qū)分開；用天平稱量（也可以拿出一個(gè)已調(diào)節(jié)好的托盤天平，分別把兩物塊放在兩盤中，下沉的那端是鐵塊.）師 回答正確.下面就請幾位同學(xué)上臺(tái)來幫忙鑒定下.（教師出示一臺(tái)天平，指導(dǎo)學(xué)生演示操作.）師 由此可見，相同體積的不同物質(zhì)的質(zhì)量不同，這是物質(zhì)的一種特性，我們可以用來鑒別物質(zhì).師 下面請同學(xué)們利用桌上的器材（其中銅塊、鐵塊、鋁塊的體積都是10cm3），研究一下相同體積的不同物質(zhì)的質(zhì)量是否相同.并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表1.（用多媒體展示）.表1探究相同體積的不同物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系：學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中教師巡視，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)啟發(fā)與指導(dǎo).學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師選取幾個(gè)小組的數(shù)據(jù)投影展示，并讓其小組成員根據(jù)所測數(shù)據(jù)得出結(jié)論.板書：結(jié)論1：相同體積的不同物質(zhì)質(zhì)量一般不同，不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值不同.（2）探究同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系.教師用多媒體播放課件“探究同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系”，并講解.提出問題：同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積之間會(huì)有什么樣的關(guān)系呢？猜想與假設(shè)：學(xué)生甲：體積相同的同種物質(zhì)，其質(zhì)量是相等的.學(xué)生乙：物體的體積越大，質(zhì)量越大.（針對學(xué)生提出的假設(shè)，教師要鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行探究驗(yàn)證.）制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：從以上的猜想出發(fā)，取銅、鐵、鋁等幾組物體中的一組作為研究對象，每組物體的體積不同.用天平測出它們的質(zhì)量，用量筒測出它們的體積，列出表來，然后以體積V為橫坐標(biāo)，以質(zhì)量m為縱坐標(biāo)，在方格紙上描點(diǎn)，再把這些點(diǎn)連起來，做出圖象，并分別計(jì)算每個(gè)物體質(zhì)量與體積的比值.（在實(shí)驗(yàn)前，要弄清實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)該考慮的問題，如分工要明確，嚴(yán)格按照測量儀器的使用規(guī)則操作，讀數(shù)時(shí)要認(rèn)真、細(xì)心，如何記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等.）實(shí)驗(yàn)方案：學(xué)生通過小組實(shí)驗(yàn)測量不同體積（圓柱體）鐵塊的質(zhì)量，將數(shù)據(jù)記入表格2中，做出圖象，分析質(zhì)量與對應(yīng)體積比值的特征.表2探究同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)：全班同學(xué)分成若干小組，選取不同的研究對象（鐵塊、銅塊、鋁塊）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分工合作共同收集數(shù)據(jù).（以小組為單位，不同小組選取不同的物質(zhì)進(jìn)行測量.）交流與合作：學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師選取幾個(gè)小組的數(shù)據(jù)投影展示，并讓其小組成員根據(jù)所測數(shù)據(jù)得出結(jié)論，并分析質(zhì)量與對應(yīng)體積比值的特征.師在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)鐵塊2的體積增大為鐵塊1的2倍，質(zhì)量也跟著增大為鐵塊1的2倍；當(dāng)鐵塊3的體積增大為鐵塊1的3倍，質(zhì)量也跟著增大為鐵塊1的3倍，質(zhì)量與體積的比值是一定的，質(zhì)量隨體積變化的圖象是一條直線，這表明同一種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比.板書：結(jié)論2：同種物質(zhì)的質(zhì)量與它的體積成正比，質(zhì)量與體積的比值相同.【課堂訓(xùn)練】完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí).知識(shí)點(diǎn)2 物質(zhì)的密度師 同學(xué)們觀察一下銅塊組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)遵不遵循這樣的規(guī)律？其它小組同學(xué)的呢？學(xué)生：同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比，比值是一定的.師 鐵的質(zhì)量與體積的比值與鋁的一樣嗎？還有銅的呢？學(xué)生回答：不一樣.教師：物質(zhì)不同，這個(gè)比值不同.這就表明這個(gè)比值是物質(zhì)的一種特性，它反映了不同物質(zhì)的不同屬性，因此我們可用這個(gè)比值來鑒別物質(zhì).這個(gè)比值在物理學(xué)中我們把它叫做密度.我們求出來的就是鋁、鐵、銅的密度.（1）密度的概念和密度的單位師 密度究竟是什么呢？師生一起分析：我們以第一次實(shí)驗(yàn)為例，看看得出密度的過程.我們將鐵塊1的質(zhì)量79g除以體積10cm3得到的是1cm3鐵的質(zhì)量，即單位體積鐵的質(zhì)量，所以密度是單位體積某種物質(zhì)的質(zhì)量.常用的單位體積除了1cm3還有1m3.板書：（1）密度的概念：某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與它的體積之比，用符號(hào)表示.（2）密度的定義式：=m/V式中：密度（kg/m3），質(zhì)量（kg），體積（m3）.（3）密度的常用單位有g(shù)/cm3、kg/m3，換算關(guān)系：1g/cm3=103kg/m3.多媒體展示，得出1g/cm3=103kg/m3，g/cm3是大單位，kg/m3是小單位.注意：密度的單位是由質(zhì)量的單位和體積的單位決定的.國際單位制中，質(zhì)量的單位是千克（kg），體積的單位是立方米（m3），密度的單位就是千克每立方米（kg/m3）.如果質(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=1103kg/m3=1kg/dm3=1t/m3.（很多同學(xué)認(rèn)為質(zhì)量單位kg比g大，體積單位m3比cm3大，則由質(zhì)量和體積單位復(fù)合而成的密度單位kg/m3一定比g/cm3大，這是完全錯(cuò)誤的.我們來進(jìn)行單位換算，1g/cm3=103kg/m3，所以g/cm3比kg/m3單位大）（2）密度是物質(zhì)的一種屬性教師提醒學(xué)生注意：(1)要理解公式中、m、V的物理意義，記住公式.(2)明確、m、V的關(guān)系，同一類物質(zhì)m和V的比值不變即值相同，不同類物質(zhì)的值一般不同.(3)m/V是密度的定義式、計(jì)算式而不是決定式，某一種物質(zhì)的(密度)值與m及V無關(guān).物質(zhì)的密度由物質(zhì)的種類(本身特性)決定.師物質(zhì)的密度由物質(zhì)的種類（本身特性）決定.同一種類物質(zhì)和的比值不變，即值相同，不同種類物質(zhì)的值一般不同.密度是物質(zhì)的一種屬性，它與物體的質(zhì)量多少、體積的多少無關(guān).不能簡單地說，物質(zhì)的密度跟物體的質(zhì)量成正比，跟體積成反比.同學(xué)們對物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，尤其是一些物理公式，一定不要死記硬背，要學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)方法研究物理問題.板書：（4）密度是物質(zhì)的一種屬性，它與物體質(zhì)量的多少、體積的多少無關(guān).例題1 為了研究物質(zhì)的某種特性，小明同學(xué)分別用甲、乙兩種不同的液體做實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)時(shí)，他用量筒和天平分別測出甲、乙液體在不同體積時(shí)的質(zhì)量，下表記錄的是實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)及求得的質(zhì)量與體積的比值.（1）分析表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3或4、5、6的體積與質(zhì)量變化的倍數(shù)關(guān)系，可歸納得出的結(jié)論 .（2）分析表中實(shí)驗(yàn)序號(hào) ，可歸納出的結(jié)論是：體積相同的甲、乙兩種液體它們的質(zhì)量不相同.（3）分析表中甲、乙兩種液體的質(zhì)量與體積的比值關(guān)系可歸納得出的結(jié)論是： .解析：（1）在實(shí)驗(yàn)1、2、3或4、5、6中，我們可以發(fā)現(xiàn)，無論對于甲液體來說，還是對于乙液體來說，其體積都隨質(zhì)量增加相同倍數(shù)，所以可得結(jié)論是其質(zhì)量與體積成正比；（2）從表中提供的信息可知，1與4、2與5、3與6中的液體體積都相同，但質(zhì)量不同；（3）比較實(shí)驗(yàn)1、2、3和4、5、6可知：甲液體質(zhì)量和體積的比值都是1.8，而乙液體質(zhì)量和體積的比值都是0.80，所以可歸納得出：同種液體，質(zhì)量和體積的比值相同；不同液體，質(zhì)量與體積的比值不同.答案：（1）同種液體，質(zhì)量與體積成正比；（2）1與4、2與5、3與6；（3）同種液體，質(zhì)量和體積的比值相同；不同液體，質(zhì)量和體積的比值一般不相同.例題2下列有關(guān)質(zhì)量和密度的說法正確的是（ ）A.人們常說“鐵比木頭重”，實(shí)際是指鐵的密度比木頭的密度大B.根據(jù)=m/V可知，某種物質(zhì)的密度與其質(zhì)量成正比，與其體積成反比C.將密閉容器的氣體壓縮，密度變大，因此其質(zhì)量增大D.一杯酒精用去一半后剩余酒精的密度變?yōu)樵瓉淼囊话虢馕觯和环N物質(zhì)在同種物態(tài)下，其密度是不變的，即物質(zhì)密度的大小與其質(zhì)量和體積是無關(guān)的；公式=m/V只是用來計(jì)算密度大小的計(jì)算公式，公式中的質(zhì)量和體積并不是直接決定密度大小的影響因素.生活中的說法：“鐵比棉花重”，用物理語言準(zhǔn)確地描述應(yīng)該為：鐵的密度大于棉花的密度，或等體積的鐵和棉花，鐵的質(zhì)量大.固體或液體其內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏密不會(huì)因?yàn)槭У粢徊糠侄l(fā)生改變，即自身溫度和狀態(tài)不變時(shí)，其密度不變；氣體由于能填充所能達(dá)到的任何空間，內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏密會(huì)隨容器容積和自身質(zhì)量的改變而改變，即：（1）容器容積一定時(shí)，氣體質(zhì)量減少，密度減小；（2）氣體被壓縮，質(zhì)量不變，體積減小，密度增大.生活中人們習(xí)慣說“鐵比木頭重”，本意是相同體積的鐵和木頭，鐵的質(zhì)量大，所以這句話的正確說法應(yīng)該是鐵的密度大于木頭的密度，故選項(xiàng)A正確；密度是物質(zhì)的一種特性，質(zhì)量、體積的變化不會(huì)引起密度的變化，故B錯(cuò)誤；將密閉容器的氣體壓縮，密度變大，體積變小，但質(zhì)量不變，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；一杯酒精用去一半后，剩余酒精的質(zhì)量和體積減小，但物質(zhì)種類和狀態(tài)沒有變化，所以密度不變，D選項(xiàng)錯(cuò)誤.答案：A.【課堂訓(xùn)練】完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí).【課堂小結(jié)】大家通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們共同學(xué)習(xí)了密度的概念和密度的單位，知道密度是物質(zhì)的一種屬性，這節(jié)課我們就學(xué)到這，下一節(jié)課我們將深入學(xué)習(xí)密度知識(shí)的應(yīng)用.謝謝！【課后作業(yè)】完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課后作業(yè)部分練習(xí).1.本節(jié)教材內(nèi)容安排由淺入深，先讓學(xué)生測量相同體積的不同物質(zhì)的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)它們的質(zhì)量不等，由此得出結(jié)論：相同體積的不同物質(zhì)的質(zhì)量不同，即單位體積的不同物質(zhì)的質(zhì)量不同.接著進(jìn)一步探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值是定值，即同種物質(zhì)的質(zhì)量跟體積成正比.綜合上述兩種探究的結(jié)果，水到渠成引出密度這個(gè)物理量.進(jìn)而介紹密度的相關(guān)知識(shí)，如單位、定義式.2.在自主探究的過程中，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，積極參與探究活動(dòng)，然后選擇小組探究的結(jié)果評比，這樣可以活躍教學(xué)氛圍.讓學(xué)生在探究學(xué)習(xí)過程中，通過交流、討論、發(fā)表自己的見解，體驗(yàn)到自己探究學(xué)習(xí)的價(jià)值和愉悅，從而獲得知識(shí)并樹立足夠的學(xué)習(xí)信心