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人教版八年级上册物理《测量物质的密度》教案
教学目标
1.替代法测密度.
2.其他方法测密度.
教学重难点
重点 利用天平和量筒测量固体和液体的密度。
难点 分析测量物质密度的过程中，测量顺序的不同对测量结果的影响。
教学过程
学习指导一： 替代法测密度
【自主预习】
完成下面习题：
1.天平也可以测体积.若已知物质的密度，用天平测出其质量，即可利用公式V=m/ρ求出物体的体积.
2.量筒也能测质量.若已知物质的密度，用量筒测出其体积，即可利用公式m=ρV求出物体的质量.
【小组讨论】
小明用天平、大杯、小杯和密度为ρ的水测一石块的密度.
①天平平衡时如图所示，石块的质量m石=67g;
②小明测量石块的体积步骤如下：
A.测出空小杯的质量m1;
B.把装了水的大杯和空的小杯如图放置;
C.把石块缓缓放入大杯中，大杯中部分水溢进小杯;
D.测出承接了溢出水的小杯的总质量m2.
请你指出步骤B的错误之处：大杯中的水没有装满，导致用排水法测得的石块体积偏小.
③用本题中出现过的物理量的符号表示石块体积为(m2-m1)/ρ;石块密度为m石ρ/(m2-m1)(设步骤B中的错误已改正).
【教师点拨】
在缺少量筒的情况下，用替代的方法，也能测出物质的密度，例如在缺少量筒的情况下，常用水的体积来替代被测物体的体积.而水的体积是用天平先称出其质量后，运用V水=m水/ρ水计算得来，这样就不需要量筒了.
【跟踪训练】
将一质量为158g的金属块投入盛满水的溢水杯中，金属块完全浸没，测出溢出水的质量为20g.由此可知，金属块的体积是20cm3，金属块的密度是7.9×103kg/m3.
学习指导二： 其他方法测密度
【小组讨论】
1.蜡的密度小于水，放在水中会漂浮，如何测密度小于水的固体体积?
2.对于溶解于水的物质的体积又该如何测量?
“饱和溶液法”测溶解于水的物质的密度：
像白糖、食盐这样溶解于水的物质，其体积也无法直接用排水法测量，我们可以先用“饱和溶液法”测量出它的体积，进而测量出它的密度.下面，以食盐为例，介绍一下这种测量方法.liuxue86.com
①用天平测量出适量的食盐的质量，记作m1;
②在量筒中加入适量的水，然后加入足量的食盐，充分搅拌，直至食盐不再溶解，量筒底有少量食盐晶体为止，此时量筒中的液体为食盐的饱和溶液，读出溶液和剩余食盐晶体的总体积，记作V1;
③把测量好的食盐加入量筒中，读出此时溶液和食盐的总体积，记作V2，则食盐的体积为V=V2-V1;
④食盐的密度ρ=m1/(V2-V1).
3.吸水物质的密度的测定：取一吸水物质，如一小块砖.
①用天平先称出它的质量m;
②在量筒中放入一定量的水，将砖块用细线吊着没入量筒里的水中，让它充分吸水;
③待砖块吸足水后，通过增、减水量，使量筒内的水面与某个整数刻度线相齐，记下这个数值V1(如图a所示);
④把砖块从量筒中提出水面滴干后，再观察此时量筒中剩余的水量V2(如图b所示);
⑤那么，砖块的体积V=V1-V2;
⑥求得砖块的实际体积，再根据测得的砖块的质量，就可计算出砖块的密度ρ=m/(V1-V2).
【教师点拨】
密度比水大的物质可采用“溢杯法”测量其体积，密度比水小的物质可采用“压入法”或“沉锤法”，吸水物质体积可采用排水法，或先让物体吸足够的水(前提是吸水后物体自身体积不发生变化)再采取“溢杯法”测体积.
【跟踪训练】
1.不用量筒，只用天平，如何称出5毫升的水银来?
解：水银的密度是13.6g/cm3，5毫升水银质量为5×13.6g=68g.用天平称68g水银即可.
2.不用天平，只用量筒，如何量出100克酒精来?
解：100g酒精体积V=m/ρ=100g/(0.8g/cm3)=3125px3=125mL，用量筒量取125mL酒精即可.
3.某班同学收集到一块火山岩(质地疏松、吸水性强)标本，他们使用天平、盛水量筒和粗绳测火山岩的密度时，出现不规范操作：
(1)用粗绳扎住这块火山岩，浸没在量筒的水中测它的体积.
(2)测量过程中观察量筒读数时，视线均与液面边缘相平.
(3)测火山岩体积时发现火山岩吸水性很强.
(4)测完火山岩体积后，将其取出立即放在天平的盘中称量.
上述有些操作会造成测量值偏大或偏小，其中造成测量值偏小的步骤(1)(3)(填序号).
分析：本题所测的石块——火山岩，与平常的石块不同，火山岩质地疏松，吸水性强，在用排水法测它的体积时 易造成偏差，这种偏差主要是：
①对质量测量的偏差.先放入水中测体积后，火山岩吸收了较多的水，再测质量时，火山岩的质量测量值比真实值大;
②体积测量偏差.当干的火山岩放入水中后吸收了较多水，使得量筒中的水变少，示数增加的值偏少，测量得到的火山岩体积的测量值比真实值小.
就上述实验设计出现的问题，请你提出改进意见并设计出合理的实验方法：
①不应该用粗绳，因为选用粗绳也要考虑它的体积，会对标本体积测量产生误差，导致标本体积偏大;
②在任何时候读数都是读水的凹液面，而不是液面边缘，读液面边缘会导致标本体积偏大;
③矿石吸水性强，水被吸到矿石中后导致读数体积比实际体积偏小;
④由于矿石吸水，立即称量导致质量偏大.
改进方法(仅供参考)：
①用天平测出火山岩的质量m;
②先用细线系住火山岩放入水中浸泡至不再吸水为止(达到饱和状态)，再用排水法测出其体积V;
③用密度计算公式ρ=m/V计算密度.
测量物质的密度教学设计
教学目标
1、认识量筒，会用量筒测液体体积和测小块不规则固体的体积，进一步熟悉天平的调节和使用，能较熟练地用天平、量筒测算出固体和液体的密度。
2、在探究测量固体和液体密度的过程中，学会利用物理公式间接测定物理量的科学方法，体会占据空间等量替代的方法。
3、培养学生严谨的科学态度，实事求是的科学作风。通过了解密度知识与社会生活的联系，促进科学技术与社会紧密结合，使科学技术应用于社会、服务社会。
教学重难点
重点：测量物体的密度 用量筒测物体的体积。
难点：减小实验误差。
教学工具
课件
教学过程
一、情境导入
1、【学情预设】：学生根据上节课所学密度概念ρ=m/V得出若测ρ就先测m和V再算出。方法如下：用天平测质量，用刻度尺测长度，进而算出体积，密度可得。
教师出示一块长方体铁块，要测量这个铁块的密度，需要测量哪些量?怎样测量?
【设计意图】：回顾密度的概念，围绕问题进行思考、讨论，体现物理从生活中来。
2、【学情预设】：不能，体积的测量不可以，如何测量体积呢?引入量筒。
出示任意形状的小石块和装在杯中的盐水，能否用测长方体铁块密度的方法测这块石块和盐水的密度呢?
【设计意图】：使学生知道本节知识的原理。
二、学导并进
(一)、量筒的使用：
1、【学情预设】：学生观察本组量筒回答问题：(1)单位ml(2)最大量程100ml,最小分度值为1 ml(3)正确读数：量筒中液面呈凹形时，读数时要以凹形的底部为准，且视线要与凹液面底部相平，与刻度线垂直。
观察量筒回答课本第117页想想做做中的问题，使用方法归纳量筒测量液体密度的使用方法。
【设计意图】：进一步熟悉测量工具的使用方法，培养学生观察能力，总结能力，从实际操作中总结量筒的使用方法。
2、使用方法：
(1)、如何测固体(石块)体积的方法(学生回答)(教师引导学生一块总结使用量筒测固体的方法)
【学情预设】：了解这种测量方法的原理：利用等量占据空间替代的方法进行测量。
探究怎样用量筒测量不规则形状物体的体积方法：先在量筒中装入适量的水(以待测体积的物体放入量筒后能完全浸没，且量筒中的水上升的高度不超过量筒的最大刻度值为准)，读出此时量筒中水的体积V1;将不规则形状物体浸没在量筒中，读出此时量筒中水面所对应的刻度值V2.V2与V1的差值就是被测不规则形状物体的体积。
【设计意图】：培养学生的转化思想。
(2)尝试测量一个塑料块的体积。
(3)【学情预设】：归纳总结使用量筒测量不同物体体积的方法。
探究怎样用量筒测量一些形状不规则且无法浸入量筒之内的固体的体积。可采用“溢杯法”测量其体积。所谓“溢杯法”即将物体浸入盛满水的容器内，同时将溢出的水接到量筒中，读取的数值便是该物体的体积。但现有量筒一次不能盛取石块溢出的水量，可用较大容器盛接溢出的水，再分若干次用量筒测量所接到的水，多次读取数据，最后相加得到石块的体积。
【设计意图】：引导学生学会使用量筒测量固体的体积。
(4)【学情预设】：学生理解使用量筒测密度小于水的不规则物体的体积。用画图法表示自己的方法。
探究怎样用量筒测量密度小于水的不规则物体的体积。
①压入法：用一根细而长的铁丝将蜡块压入水中。蜡块投进量筒和压入水中后量筒中水面所对的刻度的差值就是蜡块的体积。
②沉锤法：用细线将一个钩码系在蜡块下面，用细线吊着蜡块和钩码放入量筒，钩码先浸没在水中，记下此时量筒中水面所对应的刻度值V1,然后钩码和蜡块一起浸入水中，记下此时量筒中水面所对应的刻度值V2,V2与V1的差值就是蜡块的体积。
【设计意图】：图形可以使学生有一直观的感觉，便于学生理解。
(二)分组实验：
【学情预设】：分组讨论塑料块、盐水质量和体积的测量方法，选择实验器材，将本组设计的测量方法的原理图按操作步骤的顺序，重点是盐水质量的测量方法，写(画)在练习本上。最后结论进行讨论。
测量形状不规则的塑料块和盐水的密度
1、学生分组设计实验方案、设计实验数据记录表格。重点引导学生设计实验记录表格。
2、各小组间交流所设计的实验方案。根据交流结果对自己设计的实验方案进行适当调整。
3、各小组汇报实验数据，然后进行讨论;
引导学生进一步体会到：密度是属于物质本身的一种特性，其大小与物质的质量、体积无关 ,它与物质种类有关，同一种物质密度相同。
【设计意图】：学生自主设计测量小石块、盐水密度的实验方案。进行实验与收集数据。
4、总结实验过程、实验方法实验中注意的事项。
【设计意图】：评估交流，提出新问题，教师注重营造宽松和谐的课堂气氛，在这种完全自由的环境中，学生的思维更活跃，视野更开阔。
三、当堂训练
1、以下是某同学测定煤油的密度的一些实验步骤：
A用天平测了空矿泉水瓶的质量m
B在矿泉水瓶里装满水，用天平测了它们的总质量m1
C用矿泉水一装满煤油，用天平测出它们的总质量m2
D用量筒测出矿泉水瓶里所盛煤油的体积V
E计算煤油的密度，这些步骤中可省去的是( B )
A、A B、B或D C、C D、都不能省去
2、实验室中有下列四种量筒，分别标有最大测量值和分度值，要一次较准确地量出100g密度为0.8×103kg/ m3的酒精，则应选的量筒是( B )
A、500ml,10 ml B、250 ml,5 ml C、100 ml,2 ml D、50 ml,2 ml
3、学习质量和密度的后，小轲同学想用天平、量筒和水完成下列实验课题：(1)测量牛奶的密度(2)鉴别看上去像是纯金的戒指(3)测定一捆铜导线的长度(4)鉴别铜球是空心的还是实心的(5)用天平称出一堆大头针数目，你认为能够完成的实验是( D )
A、(1)(2) B、(1)(2)(4) C、(1)(2)(4)(5) D、(1)(2)(3)(4)(5)
4、下面是小明在测铁块密度时的主要步骤，请你写下正确的操作步骤序号( DCBA )
A、将m、V代入公式中，算出铁块密度
B、铁块用细线拴好轻轻放入水中，测出水和铁块的总体积V2
C、在量筒中倒入一部分水，测出水的体积V1
D、用天平称出铁块的质量m
根据数据V1 、V2算出铁块的体积
【设计意图】：从实验原理、仪器使用、实验步骤安排、记录数据到根据数据得出结果对学生进行全面实验能力的训练。会对不同的物质选择合适的测量的方法及仪器。
四、总结提高
1、测量密度的原理 2、量筒的使用
3、测量固体的密度 4、测量液体的密度
然后，让学生自己小节本节课的知识，并谈谈自己的收获。
【学情预设】：学生回顾本节内容，加深印象。
【设计意图】：使学生把知识纳入知识系统。
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