第三節 科學探究：物質的密度第1課時 探究物質的密度【教學目標】一、知識與技能1.通過探究認識同種物質的質量與體積成正比，比值一定；不同物質的質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.能聯系實際運用密度公式求物質密度、鑒別物質.二、過程與方法在探究同種物質的質量與體積的關系，引入密度概念的過程中，體會到利用比值不變反映的數量關系來定義物理量的方法.三、情感、態度和價值觀在生活中有應用密度知識的意識，通過了解密度知識在生活、生產中的應用，感受到物理知識在解決實際問題中的價值.【教學重點】1.密度的概念、公式、單位和物理意義.2.通過探究活動，找出同種物質的質量與體積成正比的關系.【教學難點】理解密度是物質的一種特性，密度與物體的質量和體積變化無關.【教具準備】3個塑料杯（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.【教學課時】1課時【鞏固復習】教師引導學生復習上一節內容，并講解學生所做的課后作業，加強學生對知識的鞏固.【新課引入】師 我們常常根據物質的顏色、氣味、味道等屬性來鑒別物質.教師展示1：一杯水和紅醋，請學生鑒別.問：你們是如何鑒別的？學生：看物質的顏色.教師展示2：一杯水和酒精，請學生鑒別.問：你們是如何鑒別的？學生：聞氣味.多媒體展示一塊金屬和一塊金的圖片，讓學生觀察.師 它們是純金的還是鍍金的銅條？師引導學生先排除上述的鑒別方法.師 如何鑒別它呢？我們今天就來學習一種科學的鑒別物質的方法密度.板書課題：科學探究：物質的密度.【進行新課】知識點1 探究物質質量和體積的關系（1）探究相同體積的不同物質質量與體積的關系師 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量大小，是不是可以判斷出哪一個是鐵塊，哪一個是塑料塊？學生思考、交流：用手掂量一下就可以區分開；用天平稱量（也可以拿出一個已調節好的托盤天平，分別把兩物塊放在兩盤中，下沉的那端是鐵塊.）師 回答正確.下面就請幾位同學上臺來幫忙鑒定下.（教師出示一臺天平，指導學生演示操作.）師 由此可見，相同體積的不同物質的質量不同，這是物質的一種特性，我們可以用來鑒別物質.師 下面請同學們利用桌上的器材（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的質量是否相同.并將實驗數據填入表1.（用多媒體展示）.表1探究相同體積的不同物質質量與體積的關系：學生實驗過程中教師巡視，發現問題及時啟發與指導.學生實驗結束后，教師選取幾個小組的數據投影展示，并讓其小組成員根據所測數據得出結論.板書：結論1：相同體積的不同物質質量一般不同，不同物質的質量與體積的比值不同.（2）探究同種物質質量與體積的關系.教師用多媒體播放課件“探究同種物質質量與體積的關系”，并講解.提出問題：同種物質的質量和體積之間會有什么樣的關系呢？猜想與假設：學生甲：體積相同的同種物質，其質量是相等的.學生乙：物體的體積越大，質量越大.（針對學生提出的假設，教師要鼓勵學生設計實驗來進行探究驗證.）制定計劃與設計實驗：從以上的猜想出發，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，以質量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量與體積的比值.（在實驗前，要弄清實驗過程中應該考慮的問題，如分工要明確，嚴格按照測量儀器的使用規則操作，讀數時要認真、細心，如何記錄實驗數據等.）實驗方案：學生通過小組實驗測量不同體積（圓柱體）鐵塊的質量，將數據記入表格2中，做出圖象，分析質量與對應體積比值的特征.表2探究同種物質質量與體積的關系進行實驗與收集證據：全班同學分成若干小組，選取不同的研究對象（鐵塊、銅塊、鋁塊）進行實驗，分工合作共同收集數據.（以小組為單位，不同小組選取不同的物質進行測量.）交流與合作：學生實驗結束后，教師選取幾個小組的數據投影展示，并讓其小組成員根據所測數據得出結論，并分析質量與對應體積比值的特征.師在實驗中，當鐵塊2的體積增大為鐵塊1的2倍，質量也跟著增大為鐵塊1的2倍；當鐵塊3的體積增大為鐵塊1的3倍，質量也跟著增大為鐵塊1的3倍，質量與體積的比值是一定的，質量隨體積變化的圖象是一條直線，這表明同一種物質的質量與體積成正比.板書：結論2：同種物質的質量與它的體積成正比，質量與體積的比值相同.【課堂訓練】完成練習冊中本課時對應課堂作業部分練習.知識點2 物質的密度師 同學們觀察一下銅塊組同學的實驗數據遵不遵循這樣的規律？其它小組同學的呢？學生：同種物質的質量與體積成正比，比值是一定的.師 鐵的質量與體積的比值與鋁的一樣嗎？還有銅的呢？學生回答：不一樣.教師：物質不同，這個比值不同.這就表明這個比值是物質的一種特性，它反映了不同物質的不同屬性，因此我們可用這個比值來鑒別物質.這個比值在物理學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：我們以第一次實驗為例，看看得出密度的過程.我們將鐵塊1的質量79g除以體積10cm3得到的是1cm3鐵的質量，即單位體積鐵的質量，所以密度是單位體積某種物質的質量.常用的單位體積除了1cm3還有1m3.板書：（1）密度的概念：某種物質組成的物體的質量與它的體積之比，用符號表示.（2）密度的定義式：=m/V式中：密度（kg/m3），質量（kg），體積（m3）.（3）密度的常用單位有g/cm3、kg/m3，換算關系：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：密度的單位是由質量的單位和體積的單位決定的.國際單位制中，質量的單位是千克（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.（很多同學認為質量單位kg比g大，體積單位m3比cm3大，則由質量和體積單位復合而成的密度單位kg/m3一定比g/cm3大，這是完全錯誤的.我們來進行單位換算，1g/cm3=103kg/m3，所以g/cm3比kg/m3單位大）（2）密度是物質的一種屬性教師提醒學生注意：(1)要理解公式中、m、V的物理意義，記住公式.(2)明確、m、V的關系，同一類物質m和V的比值不變即值相同，不同類物質的值一般不同.(3)m/V是密度的定義式、計算式而不是決定式，某一種物質的(密度)值與m及V無關.物質的密度由物質的種類(本身特性)決定.師物質的密度由物質的種類（本身特性）決定.同一種類物質和的比值不變，即值相同，不同種類物質的值一般不同.密度是物質的一種屬性，它與物體的質量多少、體積的多少無關.不能簡單地說，物質的密度跟物體的質量成正比，跟體積成反比.同學們對物理知識的學習，尤其是一些物理公式，一定不要死記硬背，要學會運用數學方法研究物理問題.板書：（4）密度是物質的一種屬性，它與物體質量的多少、體積的多少無關.例題1 為了研究物質的某種特性，小明同學分別用甲、乙兩種不同的液體做實驗.實驗時，他用量筒和天平分別測出甲、乙液體在不同體積時的質量，下表記錄的是實驗測得的數據及求得的質量與體積的比值.（1）分析表中實驗序號1、2、3或4、5、6的體積與質量變化的倍數關系，可歸納得出的結論 .（2）分析表中實驗序號 ，可歸納出的結論是：體積相同的甲、乙兩種液體它們的質量不相同.（3）分析表中甲、乙兩種液體的質量與體積的比值關系可歸納得出的結論是： .解析：（1）在實驗1、2、3或4、5、6中，我們可以發現，無論對于甲液體來說，還是對于乙液體來說，其體積都隨質量增加相同倍數，所以可得結論是其質量與體積成正比；（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，但質量不同；（3）比較實驗1、2、3和4、5、6可知：甲液體質量和體積的比值都是1.8，而乙液體質量和體積的比值都是0.80，所以可歸納得出：同種液體，質量和體積的比值相同；不同液體，質量與體積的比值不同.答案：（1）同種液體，質量與體積成正比；（2）1與4、2與5、3與6；（3）同種液體，質量和體積的比值相同；不同液體，質量和體積的比值一般不相同.例題2下列有關質量和密度的說法正確的是（ ）A.人們常說“鐵比木頭重”，實際是指鐵的密度比木頭的密度大B.根據=m/V可知，某種物質的密度與其質量成正比，與其體積成反比C.將密閉容器的氣體壓縮，密度變大，因此其質量增大D.一杯酒精用去一半后剩余酒精的密度變為原來的一半解析：同一種物質在同種物態下，其密度是不變的，即物質密度的大小與其質量和體積是無關的；公式=m/V只是用來計算密度大小的計算公式，公式中的質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”，用物理語言準確地描述應該為：鐵的密度大于棉花的密度，或等體積的鐵和棉花，鐵的質量大.固體或液體其內部結構疏密不會因為失掉一部分而發生改變，即自身溫度和狀態不變時，其密度不變；氣體由于能填充所能達到的任何空間，內部結構疏密會隨容器容積和自身質量的改變而改變，即：（1）容器容積一定時，氣體質量減少，密度減小；（2）氣體被壓縮，質量不變，體積減小，密度增大.生活中人們習慣說“鐵比木頭重”，本意是相同體積的鐵和木頭，鐵的質量大，所以這句話的正確說法應該是鐵的密度大于木頭的密度，故選項A正確；密度是物質的一種特性，質量、體積的變化不會引起密度的變化，故B錯誤；將密閉容器的氣體壓縮，密度變大，體積變小，但質量不變，C選項錯誤；一杯酒精用去一半后，剩余酒精的質量和體積減小，但物質種類和狀態沒有變化，所以密度不變，D選項錯誤.答案：A.【課堂訓練】完成練習冊中本課時對應課堂作業部分練習.【課堂小結】大家通過這節課的學習，我們共同學習了密度的概念和密度的單位，知道密度是物質的一種屬性，這節課我們就學到這，下一節課我們將深入學習密度知識的應用.謝謝！【課后作業】完成練習冊中本課時對應課后作業部分練習.1.本節教材內容安排由淺入深，先讓學生測量相同體積的不同物質的質量，發現它們的質量不等，由此得出結論：相同體積的不同物質的質量不同，即單位體積的不同物質的質量不同.接著進一步探究同種物質的質量與體積的關系，發現同種物質的質量與體積的比值是定值，即同種物質的質量跟體積成正比.綜合上述兩種探究的結果，水到渠成引出密度這個物理量.進而介紹密度的相關知識，如單位、定義式.2.在自主探究的過程中，鼓勵學生動手實驗，積極參與探究活動，然后選擇小組探究的結果評比，這樣可以活躍教學氛圍.讓學生在探究學習過程中，通過交流、討論、發表自己的見解，體驗到自己探究學習的價值和愉悅，從而獲得知識并樹立足夠的學習信心