资源简介

5．2　物质的密度
1．物理观念：
知道密度的定义、公式及单位；理解密度的物理意义。
2．科学思维：
(1)学习以同种物质的质量与体积的比值不变来定义密度的科学思维方法。体会比值定义法在物理学中的应用。
(2)在概念建立过程中，渗透由特殊到一般，由现象到本质的唯物辩证法思想。
3．科学探究：
通过实验探究活动，学会利用比较、归纳找出同种物质的质量与体积成正比的关系。
4．科学态度与责任：
(1)通过探究活动，使学生对物质属性的认识有新的拓展。
(2)通过刻度尺、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。
教学重点：探究物体的质量与体积的关系。
教学难点：理解密度是物质的一种特性。
天平、砝码、长方体蜡块、木块、铁块、铝块、文本、图片或视频资料、自制PPT课件等。
一、情景引入
播放有关大型飞机的图片，提出问题：
1．如果你是设计师，在设计制造飞机时，你会选择什么样的材料？你为什么选择这些材料？
2．有同学说，“铁块比木块重”这句话对吗？
通过交流讨论，使学生认识到，不同的物质即使体积相同，质量也不一样，并由此引出同种和不同种物质的质量与体积之间有什么关系这个课题。
二、新课教学
探究点一：探究物体的质量与体积的关系
学生实验：调节好天平，用天平称量体积相同的木块、铝块、铁块。看看它们的质量是否相同。
实验结论：体积相同的不同物质，它们的质量不同。
提出问题：如果同种物质，体积不相等，质量还相等吗？将两个木块分别放在天平的两盘中，这两个木块哪个质量大？同一种物质，体积大的质量大，体积小的质量小。这仅仅是质量跟体积的粗略关系，同种物质的质量跟体积有什么准确的数量关系呢？(渗透由粗略到精确，定量研究物理规律的方法)
设计实验：要研究质量跟体积的数量关系，首先要把质量、体积测出来。质量用天平测量；体积可以先用刻度尺测量出长、宽、高，然后根据长方体体积＝长×宽×高进行计算。为了便于记录和分析测得的数据，我们需要设计一个表格。
进行实验：用质量不同、形状规则的长方体的石蜡块和干松木块为研究对象，把它们的质量和对应的体积填入下表。
实验 次数 石蜡块 干松木块
体积V/cm3 质量m/g 体积V/cm3 质量m/g
1 10 9 10 5
2 20 18 20 10
3 30 27 30 15
4 40 36 40 20
数据处理：我们以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，在方格纸上描点，再把这些点连起来，会得到如图所示的图像。
实验结论：同一种物质的质量跟体积成正比，即质量跟体积的比值是一定的。
探究点二：密度
教师引导：物质相同，其质量跟体积的比值相同；物质不同，其质量跟体积的比值一般不同；也就是说质量跟体积的比值与物质的种类有关，质量跟体积的比值反映了不同物质的不同性质，在物理学中，用密度来表示物质的这种性质。
交流总结：
1．定义：把某种物质的质量与它的体积的比值叫作这种物质的密度。用符号ρ表示。
2．计算公式：密度＝，即ρ＝。
符号的意义及单位：
ρ——密度——千克每立方米(kg/m3)；
m——质量——千克(kg)；
V——体积——立方米(m3)。
3．单位换算：1 g/cm3＝1×103 kg/m3。
对于公式ρ＝的理解：
(1)由同种物质组成的物体，体积大的质量大，物体的质量跟它的体积成正比，质量与体积的比是一个定值(即密度不变)。
(2)由不同物质组成的物体，在体积相同的情况下，密度大的质量大，物体的质量跟它的密度成正比。
(3)由不同物质组成的物体，在质量相同的情况下，密度大的体积反而小，物体的体积跟它的密度成反比。
4．利用公式ρ＝进行简单的计算。
板书设计
5．2　物质的密度
密度
本节课中，物理概念的建立要符合学生的认知规律和生活经验，避免把密度概念直接灌输和强加给学生。在密度概念教学过程中，应通过形象化的实验，充分发挥学生主动探究的积极性，引导学生在合作探究、小组讨论的过程中自主构建密度概念。教师仅仅是学生概念学习的引导者、促进者和帮助者。为此，本节课采用“科学探究小组合作”的教学模式。5．1　物体的质量
1．物理观念：
(1)知道质量的概念、单位及其换算。
(2)通过实验操作，学会天平的使用方法。
(3)学会用天平测量固体和液体的质量。
2．科学思维：
通过分析身边的相关事实和生活经验，运用抽象、归纳的方法，建立质量的概念。
3．科学探究：
(1)通过阅读天平的使用说明书，培养学生阅读理解的能力，养成良好的思考习惯。
(2)在天平的实际操作过程中总结规律，熟悉使用方法，锻炼学生实验操作的严谨性。
4．科学态度与责任：
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，养成学生使用物理仪器测量的良好习惯。
教学重点：使用托盘天平测量质量。
教学难点：理解质量是物体的一个基本属性；托盘天平的使用方法和注意事项。
托盘天平、砝码等。
一、情景引入
明确两个概念：物体和物质。
物体：我们常见的具体的实物都是物体。
物质：是指组成物体的材料。
例如：一把椅子和一张桌子。
1．椅子是一个物体，桌子也是一个物体。
2．椅子、桌子都是由木材这种物质组成的。
那么下面我们再来观察几组物体，请同学们注意比较(课本插图)。
二、新课教学
探究点一：质量
交流讨论：学生对上面“情景引入”中的问题进行交流、讨论，在教师引导下形成以下认识：
(1)铁钉和铁锤为一类，它们都是铁制成的；木桌和椅子为一类，它们都是木材加工成的。
(2)一把铁锤和一颗铁钉都是由铁这一种物质组成的，但两者所含铁这种物质的多少不同，一把铁锤比一颗铁钉所含的铁多；一张木桌和一把椅子都是由木材这一种物质组成的，但两者所含木材这种物质的多少不同，一个木桌比一把椅子所含的木材多。
归纳总结：(1)铁钉和铁锤、木桌和椅子，我们都把它们称为物体。组成这些物体的铁、木材，我们都把它们称为物质。从上面的例子我们可以看出物体是由物质组成的。
(2)在物理上为了描述物体所含物质的多少引入质量概念，物理学中把物体所含物质的多少叫作质量。质量通常用字母m表示。
拓展教学：要注意“物质”和“物体”的区别。物体有一定的形状，占据一定的空间，是有体积和质量的实物；物质是组成物体的材料。“质”指物质，“量”是物质的多少的意思。
有了质量的概念，就可以对各种不同的物体所含物质的多少进行比较。如在日常生活中人们去粮店买米，告诉营业员自己要买多少米，实际上他表达的是质量的大小。物理学中的“质量”与日常生活中表示产品优劣的那个“质量”含义是完全不同的。
探究点二：质量的单位
提出问题：你知道哪些质量的单位？它们之间的换算关系是怎样的？
讨论总结：国际单位制中，质量的基本单位是千克，符号是kg。常用的质量单位还有克(g)、毫克(mg)、吨(t)。它们的换算关系是1 kg＝103 g，1 mg＝10－3 g＝10－6 kg，1 t＝103 kg。
要衡量质量的大小，首先要规定一个标准——单位。
通过较熟悉的一些实物的质量与一些质量单位近似比较，来帮助学生形成较为具体的认识。
探究点三：使用天平测量物体的质量
1．认识托盘天平的构造和天平使用注意事项。
教师引导：教师播放课件，学生观察，认识托盘天平的主要构造。
交流总结：
(1)平衡螺母：用来调节天平横梁平衡。
(2)指针和分度盘：判断天平是否平衡，可以根据指针在分度盘上左右摆动幅度是否相等来判断，而不必等到指针完全停止摆动，只要摆动幅度相同即可。
(3)标尺、游码、砝码：指示所称物体质量。
教师引导：自学课本P122～P123的内容，讨论使用天平为什么这样要求？
交流总结：使用托盘天平的注意事项：
(1)防止损伤：被测物体的质量不能超过天平的称量范围；往盘里增减砝码时要轻拿轻放，用后及时将砝码放回砝码盒里。
(2)防止锈蚀：要保持天平干燥、清洁；不要用手摸天平盘，不准把潮湿的东西或化学药品直接放在天平盘里；砝码要用镊子夹取，不准直接用手拿。
2．学生实验——用天平测量固体和液体质量。
分组实验：让学生边操作边思考：你所用的天平是否有使天平水平的装置？应怎样调节？天平的平衡螺母安装在什么位置？如果指针偏左，应该向哪个方向旋动平衡螺母？这样，学生通过观察和分析，在操作体验的基础上体会天平的操作程序和规则，就明白并学会了如何用天平称量质量。
交流总结：
托盘天平的使用方法：
(1)把天平放在水平台面上。
(2)把游码放在标尺左端的零刻度线处，调节横梁上的平衡螺母，使横梁平衡。
(3)将被测物体轻放在左盘上，估测物体的质量，将适当的砝码用镊子夹取轻放在右盘上，增减砝码，并移动标尺上的游码，直到横梁恢复平衡(强调：此时不能调节平衡螺母使横梁平衡)。
(4)算出右盘中砝码的总质量，再加上游码所指示的质量值，即得出左盘中被测物体的质量。
测量液体的质量的步骤：
(1)用天平称出容器的质量m1。
(2)将容器注入适量的液体后，用天平称出液体和容器的总质量m2。
(3)液体的质量m液＝m2－m1。
注意：如果先测容器与液体的总质量，倒出液体后再测容器的质量，那么由于容器内还有残留的液体，测量误差就较大，因此这种方法一般不可取。
板书设计
5．1　物体的质量
质量
本节课的主要教学内容是质量的初步概念、单位及其换算和托盘天平的使用方法。在完成知识与技能目标上也是按照这个顺序来进行的，通过讲解、设疑、自学、小组讨论，使学生认识质量的概念和质量是物体本身的一个属性，它不随物体的位置、形状、状态等的变化而变化，以及常见的测质量的仪器。通过观察、讲解、示范操作，学生亲自操作，让学生认识天平的结构，学会托盘天平的使用方法。这种教学设计基础夯实有力，有利于学生学习掌握知识。本节课在完成过程与方法目标上，关注学生生活，以生活中的现象为切入点，让生活走进物理。5．5　新材料及其应用
1．物理观念：
知道纳米材料、半导体材料及超导材料的特点。
2．科学思维：
通过查阅资料，了解超导材料在未来的应用前景。
3．科学探究：
通过探究活动，了解纳米材料对电磁波的吸收和发光二极管的单向导电性。
4．科学态度与责任：
通过对新材料特性和运用的了解，认识科学对社会进步的贡献及对我们生活的改变，体会科学技术是第一生产力，激发为振兴中华而学习的积极性。
教学重点：了解新材料的性能及其应用，让学生体会材料在生活和社会中的重要应用。
教学难点：培养学生用多样化的学习方式进行学习。
纳米材料、半导体、收集的相关资料等。
一、情景引入
新材料的发展对人类生活和社会发展产生了巨大的影响，你知道有哪些新材料呢？
二、新课教学
探究点一：纳米材料
1．纳米与纳米材料。
纳米：长度单位，1 nm＝10－9 m。
纳米材料：当材料的微粒小到纳米的尺寸时，材料的性能将会发生显著的变化。
2．上网搜集有关纳米材料的内容，了解纳米材料奇异特性。
探究点二：半导体材料
1．实验研究：认识半导体的单向导电性。
2．上网搜集关于半导体材料的资料，了解半导体的广泛应用。
探究点三：超导材料
1．超导含义。
2．介绍我国在超导研究方面的重大成果。
3．上网搜集关于超导体研究方面的资料。
课外知识：隐形材料。
介绍隐形材料的作用。
板书设计
5．5　新材料及其应用
1．纳米材料
(1)纳米是长度单位；1 nm＝10－9 m。
(2)纳米材料的应用。
2．半导体材料
(1)半导体的概念。
(2)半导体材料的应用。
3．超导材料
(1)超导性。
(2)超导材料的应用。
本节课主要讲解一些新材料在生活中的应用，让学生知道生活中处处有物理，激发学生的兴趣，为下学期的学习打下良好的基础。同学们都很有积极性，我相信下学期的物理教学会更顺利地进行下去。5．3　密度知识的应用
1．物理观念：
(1)会查密度表，知道物质的密度受温度影响。
(2)知道测量固体和液体密度的一般方法。
2．科学思维：
(1)能联系实际运用密度公式进行计算，利用密度知识解决简单的实际问题。
(2)在利用量筒测量不规则物体体积的过程中，体会等效替代法在物理学中的应用。
3．科学探究：
(1)进一步熟悉天平的调节和使用，能较熟练地使用天平、量筒测算出固体和液体的密度。
(2)通过探究过程的体验，使学生对测量性探究方法，从实验原理、实验器材的选取和使用、实验步骤的设计、数据的采集与处理到得出结果，分析实验误差有初步认识和感受。
4．科学态度与责任：
(1)通过仪器的规范操作，培养严谨的科学态度。通过对实验结果的评估，养成实事求是的习惯。
(2)通过用公式计算，培养在生活中利用密度鉴别物质的意识。
教学重点：运用密度知识鉴别物质。用天平和量筒测量物质的密度。
教学难点：用密度公式及变形公式计算密度、质量与体积，判断物体是否是空心的。
运动会奖牌1枚，形状不规则的铁或铝制机器小零件1个，铝电线1卷，小黑板(抄有2个例题)。
一、情景引入
教师分别出示：运动会奖牌及1卷铝电线。
提问：(1)怎样能知道这块“运动会的金牌”是不是纯金的？(2)不用尺量，怎样知道这一大卷铝电线的长度？
用前面学的密度知识，就能解决这些问题。
二、新课教学
探究点一：密度表
讲解：由于每种物质的密度是一定的，密度是物质的一个重要特性，为了便于大家查各种物质的密度，科学家们测出了各种物质的密度。课本上列出了一些常见固体、液体、气体的密度。
1．让学生看课本上的密度表。从表中查出待查物质的密度，知道密度表示的物理意义。
教师示范：待查物质“铝”的密度值，它的读法及物理意义。
请两位学生用“千克/立方米”为单位，分别查出铜和水的密度并读数和说明它的物理意义。
再请两位学生用“克/立方厘米”为单位，回答上述的提问。
要求学生记住水的密度。
2．通过阅读密度表，了解常见的固体、液体、气体密度大小的规律。
提问：比较常见的固体、液体、气体密度的大小，可以看出什么规律？
学生讨论得出：一般固体和液体的密度大小是同一数量级，气体的密度是它们的倍左右。
探究点二：利用密度知识进行计算
1．利用密度知识求物体的体积。
例1：某城市有一座大理石雕塑，已知其质量为18.5 t，它的体积是多少？
提问：(1)这块大理石雕塑的体积能称出来吗？(2)谁能想出求这块大理石雕塑体积的方法？
学生回答，教师归纳：知道大理石雕塑的质量；从密度表中查出大理石的密度；由ρ＝，得V＝可算出它的体积。
让学生根据相关的数据，求出这块大理石雕塑的体积。请两位学生在黑板上计算，其他学生在作业本上计算。
由学生评议黑板上的解法是否正确，对存在的问题及时进行纠正。
2．利用密度知识求物体的质量。
例2：某地有一水库，已知它的最大容积为7.5×106 m3，那么，这个水库最多可以蓄多少吨水？
学生回答，教师归纳：知道水库的最大容积，从密度表中查出水的密度，由ρ＝，得m＝ρV可算出它的质量。
让学生根据相关的数据，求出该水库最多蓄水的质量。请两位学生在黑板上计算，其他学生在作业本上计算。
由学生评议黑板上的解法是否正确，对存在的问题及时进行纠正。
3．利用密度知识鉴别物质。
出示：运动会第一名的奖牌。
提问：奖牌是用什么做的？是真金的吗？谁能找到鉴别的办法？
学生回答，教师归纳：用天平称出奖牌的质量，用量筒量出奖牌的体积，算出密度与金的密度比较。
让学生看小黑板的例题：“市中学生运动会的金牌质量为29.5克，体积为5.2立方厘米，它是真金的吗？是什么材料制成的？”
请两位学生在黑板上计算，其他学生在作业本上计算。
由学生评议黑板上的解法是否正确，对存在的问题及时进行纠正。
教师指出：与上题的道理相同，利用密度知识还可以鉴别牛奶、酒的优劣，在地质勘探中鉴别矿石。
4．引导学生完成课本上的练习题。
(1)全班读题，请一位学生说出已知条件。
(2)教师分析题意并板书解题过程。
探究点三：测量固体的密度
学生分组实验：
1．小组讨论测量方法、需要的实验器材。
2．说出测量步骤(点评误差最小的方法)、进行测量。
3．将数据填写到自己设计的表格中，计算出结果。
4．各小组汇报实验数据，然后进行讨论。
总结归纳：
1．实验器材：天平、量筒、水、烧杯、石块、细线。
2．测量步骤：
(1)用天平测出石块的质量m。
(2)用量筒测出水的体积V1。
(3)用细线将石块系好，慢慢放入量筒中浸没，测出水和石块的总体积V2。
(4)小石块密度表达式：ρ＝＝。
3．将数据填写到自己设计的表格中，计算出结果。例如下表。
石块的质量m/g 石块放入前水的体积V1/cm3 石块和水的总体积V2/cm3 石块的体积V＝(V2－V1)/cm3 石块的密度ρ/(g·cm－3)
拓展：蜡块不沉入水中，也能用天平和量筒测出蜡块的密度吗？想想有什么好办法？
方法一
实验：测定密度比水小的石蜡的密度。
方法：压入法测体积。
器材：天平、量筒、水、细针、石蜡。
步骤：
(1)用天平称出石蜡块质量m。
(2)在量筒中倒入适量的水，记下水的体积V1。
(3)把石蜡放入量筒的水中，用一根细针把石蜡完全压入水中，记下这时量筒中水面达到的刻度值V2，两次读数之差V＝V2－V1。
(4)根据公式ρ＝，求出石蜡密度。
方法二
实验：测定密度比水小的石蜡的密度。
方法：悬垂法测体积。
器材：天平、量筒、水、金属块、石蜡、细线。
步骤：
(1)用天平称出石蜡块质量m。
(2)在量筒中倒入适量的水，在细线上系上石蜡和金属块，只把金属块浸没在水中测出金属块和水的总体积V1。
(3)把上面石蜡也浸没在水中，测出水、金属块、石蜡的总体积V2，两次读数之差V＝V2－V1。
(4)根据公式ρ＝，求出石蜡密度。
探究点四：测量液体的密度
学生分组实验：
1．小组讨论测量方法、需要的实验器材。
2．说出测量步骤(点评误差最小的方法)、进行测量。
3．将数据填写到自己设计的表格中，计算出结果。
4．各小组汇报实验数据，然后进行讨论。
总结归纳：
1．实验器材：天平、量筒、盐水、烧杯。
2．测量步骤：
(1)用天平测出烧杯和盐水的总质量m1。
(2)将一部分盐水倒入量筒中，读出量筒中盐水的体积V。
(3)用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2。
(4)盐水密度表达式：ρ＝＝。
3．将数据填写到自己设计的表格中，计算出结果。如下表。
烧杯和盐水的质量m1/g 烧杯和剩余盐水的质量m2/g 量筒中盐水质量m＝(m1－m2)/g 量筒中盐水的体积V/cm3 盐水的密度ρ/(g·cm－3)
板书设计
5．3　密度知识的应用
1．密度表
(1)常见物质的密度值。
(2)不同物质的密度一般不同。
2．利用密度知识进行计算
(1)利用m＝ρV求质量。
(2)利用V＝求体积。
(3)利用密度知识鉴别物质。
3．测量固体和液体的密度
(1)原理
(2)仪器
(3)步骤
(4)分析
本节课首先通过对密度表的展示，使学生知道各种物质都有自己的密度，我们可通过密度来区分物质。利用密度公式测量物质的密度，这是本节课的重点；学会分析实验误差是本节课的难点。学生在实验的过程中，小组配合比较好，实验也比较细心，但由于有少数学生在测金属块的体积时没用细线拴牢金属块或没做到轻轻放入，导致两个量筒被损坏；还有一个小组的学生先测空烧杯质量，再测烧杯与盐水的总质量，最后测盐水的体积，导致实验结果误差较大。5．4　物质的一些物理属性
1．物理观念：
(1)知道物质的磁性、导电性及导热性。
(2)了解物质属性的多样性。
2．科学思维：
采用观察、比较的方法认识物质的一些物理属性，并能与前面所学知识相联系。
3．科学探究：
通过实验探究活动，培养学生动手实验，并结合现象分析、总结得出结论的能力。
4．科学态度与责任：
(1)了解物质属性的应用对科学技术的影响；培养将科学服务人类的意识。
(2)认识到我国古代和现代在磁性应用上处于领先地位，激发民族自豪感和爱国主义情感。
教学重点：认识物质的一些基本属性及其应用。
教学难点：知道物质属性的广泛应用，体会其重要性。
磁性钢条、软木条、铁勺、塑料、橡胶、玻璃棒、铅笔芯、木筷、小灯泡、电池、开关、导线等。
一、情景引入
出示用纸包好相同形状的“磁性钢条”和“软木条”，让学生在不拆开包装纸的前提下鉴别出哪个是磁性钢条，哪个是软木条。
学生分析，引入新课。
二、新课教学
探究点一：物质的磁性
根据学生判断，引入什么是磁性和磁体。
1．磁性与磁体
2．磁体的指向性：
演示：将“磁性钢条”和“软木条”悬吊起来，静止时，“磁性钢条”始终指向南北，由此引入磁体的南极和北极。
3．指南针，就是利用磁体指示南北的性质制成的。
讨论：指南针为什么能指示南北方向呢？
4．举例分析磁性的应用。
学生交流讨论。
探究点二：物质的导电性
比较物质的导电性能：
分别把铁勺、木筷、玻璃棒、塑料尺、铅笔芯接入电路中，比较其导电能力是否相同，引入导体和绝缘体。
1．导体：容易导电的物体。
举例：金属、人体、大地……
2．绝缘体：不容易导电的物体。
举例：干燥的木材、塑料、橡胶……
3．探究液体的导电性。
演示：探究盐水、纯净水、糖水、硫酸铜溶液等的导电性。
4．导体和绝缘体的应用分析。
探究点三：物质的导热性
比较物质的导热性能：
实验探究木块、铁勺、玻璃等物质的导热性，建立热的良导体和热的不良导体的概念。
1．热的良导体。
2．热的不良导体。
3．说一说你知道的热的良导体和不良导体，并说出它们通常应用在哪些方面。
板书设计
5．4　物质的一些物理属性
1．物质的磁性
(1)磁性的认识。
(2)磁性材料的应用。
2．物质的导电性
(1)导体的概念及应用。
(2)绝缘体的概念及应用。
3．物质的导热性
(1)热的良导体的概念及应用。
(2)热的不良导体的概念及应用。
本节课是对物质的相关属性的进一步的认识。我在讲课中充分调动学生对物质的这些属性认识的兴趣，与学生一起做实验，使学生的注意力都转移到课堂上来。

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