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6.2密度 教学设计
一、核心素养目标
1.物理观念：理解密度的定义，明确密度是物质的固有特性，掌握密度的计算公式ρ=m/V及变形式m=ρV、V=m/ρ；知道密度的国际单位“千克每立方米（kg/m ）”和常用单位“克每立方厘米（g/cm ）”，能进行单位换算；建立“密度与物质种类相关，与物体质量、体积无关”的科学认知。
2.科学思维：通过探究“质量与体积的关系”，经历“提出问题—设计实验—分析数据—归纳结论”的思维过程，培养控制变量法的应用能力；在密度计算中，掌握“代入数据—统一单位—规范运算”的逻辑，提升定量分析能力；通过密度的应用实例，建立“特性鉴别”的思维模型，深化对物质特性的理解。
3.科学探究：参与“同种物质质量与体积关系”的分组实验，学会用天平测量质量、用量筒测量体积的方法；在实验中规范记录数据，绘制m-V图像，通过分析图像和数据归纳密度规律；在探究“不同物质密度差异”的活动中，培养合作探究与数据处理能力。
4.科学态度与社会责任：结合密度在生活（如鉴别黄金纯度）、生产（如材料选择）、科研（如矿石勘探）中的应用，认识密度知识的实用价值；通过规范实验操作和尊重实验数据，养成严谨求实的科学态度；在分析“密度与环保”（如垃圾分类中的密度鉴别）等案例时，培养社会责任意识。
二、教学重难点
1.教学重点
密度的概念：理解密度是“单位体积某种物质的质量”，是物质的固有特性，不随物体的质量、体积改变而改变。密度的公式与单位：掌握密度公式ρ=m/V的含义，能明确公式中各物理量的符号及单位；熟练进行密度单位换算（1g/cm =1×10 kg/m ）。密度的测量：掌握“天平和量筒组合”测量固体和液体密度的实验原理（ρ=m/V）及操作步骤，能规范记录数据并计算密度。密度的应用：能运用密度公式及变形式解决“鉴别物质”“计算不便于直接测量的质量或体积”等实际问题。
2.教学难点
密度概念的抽象理解：难以从“质量与体积的比值”这一定量关系中抽象出“物质特性”的本质，易误认为“密度与质量成正比、与体积成反比”。控制变量法的应用：在探究“质量与体积关系”实验中，难以明确“控制物质种类不变，改变体积测量质量”的控制变量逻辑，导致实验设计思路混乱。量筒的使用与读数：使用量筒测量液体体积时，难以准确放置量筒（水平桌面）和读数（视线与凹液面底部相平），易出现读数误差。复杂密度计算：在含单位换算的综合计算中（如用kg和m 计算后换算成g/cm ），易混淆单位换算与公式应用的顺序，或忽略变形式的适用条件。
三、教学环节设计
（一）情境导入：从“生活中的困惑”引发探究
展示两组实物情境：①两块外观相似的金属块（一块铝块、一块铁块，体积相近）；②一杯水和一杯酒精（颜色相同，体积相同）。开展互动提问：“如何快速区分这两块金属？这两杯无色液体又该如何辨别？”学生提出“用手掂量轻重”“用磁铁吸”等方法后，教师追问：“若金属块体积不同，掂量‘轻重’还准确吗？有没有一种不依赖体积、仅由物质本身决定的‘特性’来鉴别物质？”接着播放短视频：考古学家用“密度”鉴别文物材质的片段，引出课题——《密度》，激发学生探究“物质特性”的兴趣。
（二）新课讲授：密度的探究——物质的固有特性
1.实验探究：同种物质的质量与体积的关系
组织分组实验，师生互动完成探究：①实验准备：每组发放3个体积不同的铝块（如10cm 、20cm 、30cm ）、天平、量筒、水。②互动讨论实验方案：教师提问“要探究铝块质量与体积的关系，需控制什么量？改变什么量？测量哪些量？”引导学生明确“控制物质种类为铝，改变体积，测量每个铝块的质量和体积”的控制变量思路。③实验操作与互动指导：学生分工操作——一人用天平测铝块质量，一人用量筒（排水法）测铝块体积，一人记录数据。教师巡视，针对“量筒读数”难点开展示范：将量筒放在水平桌面，视线与水的凹液面底部相平，让学生上台模仿读数，纠正“俯视读数偏大、仰视读数偏小”的错误。④数据处理：每组将数据记录在表格中，教师引导计算“质量与体积的比值”（如10cm 铝块质量27g，比值2.7g/cm ；20cm 铝块质量54g，比值2.7g/cm ）。
2.实验拓展：不同物质的质量与体积的关系
在上述实验基础上，每组增加3个体积不同的铁块，重复测量并计算质量与体积的比值。开展互动汇报：各小组展示铝块和铁块的“质量与体积比值”数据，教师引导全班分析：“同种物质（铝）的比值有什么特点？不同物质（铝和铁）的比值有什么不同？”学生发现“同种物质比值不变，不同物质比值不同”，教师总结：“这个比值反映了物质的一种固有特性，物理学中称之为‘密度’。”
3.密度的定义与公式：从比值到物理量
结合实验结论，师生共同推导密度定义：单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度，用符号ρ表示。得出密度公式：密度=质量/体积，即ρ=m/V。开展互动辨析：教师提问“铝块被分成两半，每一半的密度会变成原来的一半吗？”引导学生分析：“体积减半，质量也减半，质量与体积的比值不变，密度不变”，强化“密度与质量、体积无关”的特性认知。
（三）新课讲授：密度的单位——规范换算逻辑
1.密度的单位：从公式推导单位
由公式ρ=m/V可知，密度的单位是质量单位与体积单位的组合。讲解国际单位：质量单位用千克（kg），体积单位用立方米（m ），故密度国际单位为千克每立方米（kg/m ）。常用单位：质量用克（g），体积用立方厘米（cm ），密度常用单位为克每立方厘米（g/cm ）。开展互动推导：让学生自主推导两个单位的换算关系——1g/cm =1g/1cm =1×10 kg/1×10 m =1×10 kg/m ，教师纠正推导过程中的单位换算错误，强调“1g/cm 是较大的密度单位”。
2.单位换算互动训练：突破换算难点
开展“换算闯关”游戏：教师给出题目，学生分组闯关答题。第一关（基础换算）：2g/cm =____kg/m ；1.2×10 kg/m =____g/cm 。第二关（综合换算）：某物质密度为0.8×10 kg/m ，合多少g/cm ？一块体积为20cm 的该物质，质量是多少g？学生闯关后，小组代表讲解换算思路，教师重点点评“先统一单位再代入公式”的逻辑，避免“单位混淆”错误。
3.常见物质的密度：建立感性认知
展示“常见物质的密度表”（水的密度1.0×10 kg/m ，铁的密度7.9×10 kg/m ，空气密度1.29kg/m 等）。开展互动估测与应用：“一杯水的体积约200cm ，它的质量约多少kg？”引导学生用m=ρV计算（m=1g/cm ×200cm =200g=0.2kg），让学生结合密度表感受不同物质的密度差异，为后续应用奠定基础。
（四）新课讲授：密度的测量——实验技能提升
1.实验原理：基于密度公式的测量
师生共同明确：测量密度的核心是测量物质的质量m和体积V，再用ρ=m/V计算密度。提问互动：“测量固体（如石块）和液体（如盐水）的质量与体积，所用的仪器和方法有什么不同？”引导学生思考固体与液体测量的差异，为实验设计做铺垫。
2.实验操作1：测量固体（石块）的密度
教师边演示边讲解，师生互动纠错：①测质量：用天平测出石块的质量m，记录数据。互动强调：“天平使用前要调平，左物右码，用镊子夹取砝码”，学生上台检查天平调平情况。②测体积：向量筒中倒入适量水，记录水的体积V ；将石块用细线系好，缓慢放入量筒中，记录水和石块的总体积V ；石块体积V=V -V 。互动指导：“‘适量水’指能浸没石块且水面不超过量筒量程”，让学生判断“倒入半量筒水是否合适”，强化操作规范。③算密度：代入公式ρ=m/(V -V )计算，记录结果。
3.实验操作2：测量液体（盐水）的密度
组织学生分组设计实验方案，师生互动完善：①小组提出方案：“先测空烧杯质量m ，再测烧杯和盐水总质量m ，将盐水倒入量筒测体积V，盐水密度ρ=(m -m )/V”。②教师提问：“若将盐水从烧杯倒入量筒时倒不干净，会导致测量结果偏大还是偏小？”引导学生分析：“体积测量偏小，密度计算偏大”，强调“尽量倒净盐水”的操作要点。③分组实验：学生按完善后的方案操作，教师巡视指导，重点关注“总质量测量”和“体积读数”的规范性，及时纠正错误。
4.实验误差分析：培养严谨态度
开展互动讨论：“测量石块密度时，若石块沾水后再测质量，会导致密度测量结果偏大还是偏小？”学生分析后，教师总结：“沾水后质量测量偏大，体积测量准确，密度偏大”，引导学生认识“实验操作对数据的影响”，培养误差分析意识。
（五）新课讲授：密度的应用——解决实际问题
应用1：鉴别物质——利用密度特性
创设情境：“某首饰店声称出售的是纯金项链，顾客怀疑是镀金的，如何用密度鉴别？”开展互动计算：已知纯金密度19.3×10 kg/m ，测得项链质量19.3g，体积1.2cm 。学生代入公式计算密度ρ=19.3g/1.2cm ≈16.1g/cm =16.1×10 kg/m ，与纯金密度对比，得出“不是纯金”的结论，强化“密度鉴别物质”的应用逻辑。
应用2：计算不便于直接测量的质量
实例分析：“一块大型大理石碑，体积为20m ，已知大理石密度2.7×10 kg/m ，计算石碑的质量。”互动解题：学生明确用变形式m=ρV，统一单位后计算（m=2.7×10 kg/m ×20m =5.4×10 kg=54t），教师强调“工程中常用密度计算大型物体质量，方便运输和吊装”的实用价值。
应用3：计算不便于直接测量的体积
生活实例：“一个质量为158g的铁球，已知铁的密度7.9×10 kg/m ，计算铁球的体积，判断能否放入容积为20cm 的盒子中。”互动推导：用变形式V=m/ρ，计算V=158g/7.9g/cm =20cm ，得出“刚好能放入”的结论，让学生体会“用密度算体积”的便利性。
四、重点知识归纳概括
1.核心概念与规律
密度定义：单位体积某种物质的质量，符号ρ，是物质的固有特性，与质量、体积无关，仅由物质种类、状态（如冰和水密度不同）、温度决定。公式与单位：基本公式ρ=m/V（ρ为密度，m为质量，V为体积）；变形式m=ρV、V=m/ρ；国际单位kg/m ，常用单位g/cm ，换算关系1g/cm =1×10 kg/m 。核心特性：同种物质密度相同，不同物质密度一般不同（特例：煤油和酒精密度均为0.8×10 kg/m ）。
2.实验核心要点
测量原理：ρ=m/V。固体密度测量：天平测质量m→量筒排水法测体积V=V总-V水→代入公式计算。液体密度测量：天平测空杯质量m →测杯和液体总质量m →量筒测液体体积V→密度ρ=(m -m )/V。操作注意事项：天平使用前调平，左物右码；量筒水平放置，读数视线与凹液面底部相平；测量液体时尽量倒净液体，减小误差。
3.易错点与解题技巧
易错点1：认为“密度与质量成正比、与体积成反比”，纠正：密度是特性，比值不变，公式仅为计算式而非决定式。易错点2：单位换算错误，技巧：先将质量单位换算成g、体积换算成cm ，或统一成kg和m ，再代入公式，避免混合单位计算。易错点3：量筒读数错误，技巧：牢记“水平放置、视线与凹液面底部相平”，俯视读大、仰视读小。易错点4：实验中体积测量偏差，技巧：测固体体积时确保石块完全浸没，测液体体积时倒净液体。解题技巧：解决密度问题时，先明确已知量和待求量，选择对应公式，统一单位后规范运算，最后结合密度表分析结论。
五、教学总结及反思
1.教学总结
本节课以“探究物质特性”为核心，通过“情境困惑—实验探究—规律总结—应用提升”的环节构建知识体系。从区分物质的生活需求切入，通过两组对比实验得出“同种物质质量与体积比值不变”的结论，抽象出密度的概念；接着学习密度的公式、单位及换算，通过实验掌握密度的测量方法；最后结合鉴别物质、计算质量体积等实例，落实密度的应用价值。师生互动贯穿全程，从实验设计到误差分析，从单位换算到实际解题，有效突破了“密度概念抽象”“实验操作规范”等难点，培养了学生的实验能力和应用意识。
2.教学反思
（1）成功之处：采用“实验探究式”教学，让学生在动手操作中自主归纳密度规律，避免了抽象概念的生硬讲解；将密度单位换算设计成“闯关游戏”，将实验操作设计成“纠错互动”，提升了课堂趣味性；结合生活实例设计应用问题，让学生体会“物理有用”，激发学习积极性；对实验误差的分析，培养了学生的严谨科学态度。
（2）改进方向：部分学生在“用排水法测漂浮固体体积”时存在困难，后续教学可补充“针压法”或“沉坠法”的演示，拓展测量方法；对于密度与温度的关系（如水的反常膨胀），仅靠理论提及不够直观，可补充“水结冰后体积变化”的实验，让学生直观感受密度随状态的变化；在复杂计算中，部分学生仍存在单位换算与公式应用脱节的问题，可增加“分步标注单位”的专项训练，强化“单位统一”意识。
（3）教学启示：密度是八年级物理从“定性描述”到“定量分析”的关键内容，教学中应注重“实验探究”与“定量计算”的结合，让学生在“做中学、算中悟”；要关注学生的操作细节和计算规范，通过“纠错—示范—强化”的流程，帮助学生养成良好的学习习惯；同时要联系生活实际，让抽象的物理量变得具体可感，提升学生的知识迁移能力。
六、课堂练习
1.关于密度，下列说法中正确的是（）
A.一块铁切成两半，每一半的密度变为原来的一半
B.密度大的物体，质量一定大
C.同种物质的密度一定相同，与状态无关
D.密度是物质的特性，与物体的质量和体积无关
2.下列密度单位换算中，正确的是（）
A.2.5g/cm =2.5×10 kg/m
B.1.2×10 kg/m =1.2×10 g/cm
C.0.8kg/m =0.8×10 g/cm
D.3g/cm =3×10 kg/m
3.用天平和量筒测量某石块的密度，测量步骤如下，其中错误的步骤是（）
A.用天平测出石块的质量m，记录数据
B.向量筒中倒入适量水，记录水的体积V
C.将石块直接放入量筒中，记录水和石块的总体积V
D.用公式ρ=m/(V -V )计算石块的密度
4.完成下列填空：（1）密度的公式是________，其中ρ表示________，m表示________，V表示________。（2）水的密度是1.0×10 kg/m ，其物理意义是________________。（3）一块体积为50cm 的铁块，质量为395g，则铁块的密度为________g/cm ，合________kg/m ，若将其熔化成铁水，密度________（选填“变大”“变小”或“不变”）。（4）用密度为2.7×10 kg/m 的铝制成一个体积为0.5m 的铝球，该铝球的质量为________kg。
5.一个空瓶的质量为20g，装满水后瓶和水的总质量为120g；若用该空瓶装满某种液体，瓶和液体的总质量为100g。求：（1）空瓶的容积是多少？（2）这种液体的密度是多少？（3）该液体可能是什么物质？（参考密度表：酒精0.8×10 kg/m ，煤油0.8×10 kg/m ，汽油0.71×10 kg/m ）
6.某建筑工地需要购买100m 的花岗岩，为了估算运费，需计算花岗岩的质量。已知花岗岩的密度为2.8×10 kg/m ，现有一小块花岗岩样品，质量为56g，体积为20cm 。请回答：（1）样品的密度是多少？与标准密度一致吗？（2）100m 花岗岩的质量是多少吨？（3）若一辆货车的载质量为10t，需要多少辆这样的货车才能一次运完这些花岗岩？
七、练习答案及解析
1.答案：D解析：A错误，铁块切成两半，质量和体积均减半，但比值不变，密度不变；B错误，质量由密度和体积共同决定，密度大但体积小时质量可能小；C错误，同种物质状态不同密度可能不同（如冰和水）；D正确，密度是物质的特性，与质量、体积无关。故选D。
2.答案：A解析：密度单位换算核心是1g/cm =1×10 kg/m 。A正确，2.5g/cm =2.5×10 kg/m ；B错误，1.2×10 kg/m =1.2g/cm ；C错误，0.8kg/m =0.8×10 g/cm ；D错误，3g/cm =3×10 kg/m 。故选A。
3.答案：C解析：A、B、D步骤正确；C错误，石块直接放入量筒易砸坏量筒，且块状固体应先用细线系好再放入，确保完全浸没且不损坏仪器。故选C。
4.答案：（1）ρ=m/V；密度；质量；体积（2）1立方米水的质量是1.0×10 千克（3）7.9；7.9×10 ；不变（4）1350解析：（3）铁块密度ρ=395g/50cm =7.9g/cm =7.9×10 kg/m ，熔化后物质种类不变，密度不变；（4）铝球质量m=ρV=2.7×10 kg/m ×0.5m =1350kg。
5.答案：（1）水的质量m水=120g-20g=100g，水的密度ρ水=1g/cm ，空瓶容积V=V水=m水/ρ水=100g/1g/cm =100cm 。（2）液体质量m液=100g-20g=80g，液体体积V液=V=100cm ，液体密度ρ液=m液/V液=80g/100cm =0.8g/cm =0.8×10 kg/m 。（3）该液体可能是酒精或煤油，因其密度与酒精、煤油的密度一致。解析：空瓶容积等于水的体积，装满液体时液体体积等于容积，利用密度公式计算后结合密度表判断物质种类。
6.答案：（1）样品密度ρ=56g/20cm =2.8g/cm =2.8×10 kg/m ，与标准密度一致。（2）100m 花岗岩质量m=ρV=2.8×10 kg/m ×100m =2.8×10 kg=280t。（3）货车数量n=280t/10t=28辆。解析：（1）通过样品计算密度并与标准值对比，验证样品代表性；（2）用密度公式计算大体积物体质量，注意单位换算（kg换算成t）；（3）用总质量除以载质量，得到货车数量（需取整数，不可四舍五入）。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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