资源简介

6.1质量教学设计
一、核心素养目标
1物理观念：理解质量的定义及特性，明确质量是物体的基本属性，掌握质量的单位及换算。
2科学思维：通过对比不同物体的质量，建立质量的量化认知，能运用质量概念分析简单情景问题。
3科学探究：经历质量测量实验的操作与探究过程，掌握天平的使用方法，提升实验操作与数据处理能力。
4科学态度与责任：认识质量测量在生产生活中的应用价值，培养严谨的实验态度和实事求是的科学精神。
二、教学重难点
（一）重点
1质量的定义、特性及单位换算；2天平的正确使用方法；3质量测量的实验探究过程。
（二）难点
1理解质量是物体的基本属性，与形状、状态、位置无关；2天平使用中“调平”“左物右码”等关键操作的原理及注意事项；3运用质量知识解决实际情景问题。
（三）重难点突破策略
1通过“议题驱动+实验探究”模式，围绕“如何准确描述物体的所含物质多少”议题，结合捏橡皮泥、冰熔化等直观实验，突破质量特性的理解难点；2采用“示范操作+分组练习+纠错点拨”方式，强化天平使用关键步骤的掌握；3设计分层情景练习，从基础应用到实际拓展，逐步提升知识迁移能力。
三、教学过程
（一）议题导入：情境设问，引发思考
1呈现情境：展示两组物品，第一组是一块铁块和一块木块，第二组是一大块橡皮泥和一小块橡皮泥。2提出议题：我们如何准确区分这些物体的差异？它们所含物质的多少是否相同？3师生互动：引导学生观察、讨论，学生结合生活经验说出“铁块比木块重”“大块橡皮泥比小块多”等直观认知，教师顺势引出“质量”概念，点明本节课核心任务——探究质量的定义、特性及测量方法。
（二）新知探究一：质量的定义与特性
1概念建构：教师结合学生讨论，明确质量的定义——物体所含物质的多少叫做质量，用符号m表示。2特性探究：实验演示+分组体验，突破核心难点。
（1）实验一：形状变化对质量的影响。教师演示捏橡皮泥，将一块橡皮泥捏成球、长方体、圆柱体等不同形状，提问：橡皮泥的形状改变了，它所含物质的多少是否改变？学生分组重复操作，观察并讨论。结论：形状改变，质量不变。
（2）实验二：状态变化对质量的影响。展示密封的冰块，预测冰块熔化成水后质量是否变化，教师用天平初步测量冰块质量（提前做好保温措施），待冰块部分熔化后再次测量，引导学生观察数据。结论：状态改变，质量不变。
（3）情景分析：提问：将一个苹果从地球带到月球，它的质量会改变吗？引导学生思考：苹果的位置改变，但所含物质的多少没有变化。结论：位置改变，质量不变。
3归纳总结：师生共同梳理，强调质量是物体的基本属性，不随物体的形状、状态、位置的改变而改变。4单位认知：教师讲解质量的单位。
（1）基本单位：千克（kg），介绍千克的定义（国际千克原器）。（2）常用单位：吨（t）、克（g）、毫克（mg），明确单位换算关系：1t=10 kg，1kg=10 g，1g=10 mg。（3）生活联系：展示常见物体的质量，如一个鸡蛋约50g、成年人质量约50-70kg、一头大象约6t，帮助学生建立质量的量化认知。5师生互动：开展“单位换算小竞赛”，教师给出不同单位的质量数据，学生快速换算并举手回答，强化单位换算能力。
（三）新知探究二：质量的测量——天平的使用
1仪器认知：展示托盘天平，引导学生观察天平的构造，识别底座、横梁、平衡螺母、游码、标尺、砝码、分度盘等关键部件，教师介绍各部件的作用。2原理讲解：简单说明天平的工作原理——等臂杠杆，通过调节平衡使左盘物体质量等于右盘砝码质量与游码示数之和。3操作探究：议题“如何用天平准确测量物体质量？”，教师示范+分组实验，规范操作步骤。
（1）放：把天平放在水平台上，游码移到标尺左端的零刻度线处。教师强调“水平台”和“游码归零”的重要性，学生观察并模仿放置。
（2）调：调节天平的平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处，此时天平平衡。教师演示平衡螺母的调节方法（左偏右调、右偏左调），学生分组调节天平至平衡，教师巡视指导，纠正错误操作。
（3）称：把被测物体放在左盘，用镊子向右盘加减砝码，加减砝码时要从大到小；当增减最小砝码都不能使天平平衡时，调节游码在标尺上的位置，直到天平再次平衡。教师强调“左物右码”“用镊子取放砝码”“游码调节时机”，学生分组测量课前准备的小石块、文具盒等物体的质量，记录数据。
（4）读：物体的质量等于右盘砝码的总质量加上游码在标尺上对应的刻度值。教师讲解游码刻度的读取方法（以游码左侧对应的刻度为准），学生根据测量数据计算物体质量。
（5）收：测量完毕，用镊子将砝码放回砝码盒，游码移回零刻度线处。4注意事项：师生共同梳理天平使用的注意事项，强调：不能超过天平的最大测量值；不能把潮湿的物体和化学药品直接放在天平盘上；加减砝码时要轻拿轻放，避免损坏天平。5误差分析：提问：测量过程中，若砝码生锈、游码未归零、物体和砝码放反了，会对测量结果产生什么影响？引导学生讨论分析，深化对操作规范的理解。
（四）重点知识归纳总结
1质量的定义：物体所含物质的多少，符号m。2质量的特性：物体的基本属性，不随形状、状态、位置的改变而改变。3质量的单位：基本单位千克（kg），常用单位吨（t）、克（g）、毫克（mg），换算关系1t=10 kg，1kg=10 g，1g=10 mg。4天平的使用步骤：放（水平台，游码归零）→调（调平衡螺母，使天平平衡）→称（左物右码，先大后小加砝码，再调游码）→读（砝码总质量+游码刻度值）→收（砝码回盒，游码归零）。5天平使用注意事项：不超量程、不直接放潮湿或化学药品、用镊子取放砝码、轻拿轻放。
（五）练习巩固
本部分练习均以情景材料呈现，单选题1-8，材料题9-10，选项单独成段。
1单选题
情景：超市购物时，我们会接触到各种标注质量的商品。小明在超市购买了一袋标注“5kg”的大米，回家后将大米倒入不同的容器中储存，随后又将部分大米煮熟做成米饭。
1关于这袋大米的质量，下列说法正确的是
A倒入不同容器后，大米的质量变小
B部分大米煮熟后，剩余大米的质量不变
C大米的质量不随形状、状态的改变而改变
D从超市带回家，大米的质量变大
情景：实验室中，某同学用托盘天平测量一个小石块的质量。测量前，他将天平放在水平台上，发现游码未在零刻度线处，而是在0.2g的位置，随后他直接调节平衡螺母使天平平衡，再将小石块放在左盘，右盘加减砝码并调节游码，最终读出砝码总质量为50g，游码对应刻度为2.4g。
2该同学测量的小石块质量实际值为
A52.4g
B52.2g
C52.6g
D50.2g
情景：随着航天技术的发展，航天员常携带各类物品进入太空。航天员王亚平在天宫空间站进行实验时，携带了一个质量为200g的苹果，在空间站内对苹果进行了一系列观察和测量。
3关于这个苹果的质量，下列说法正确的是
A在空间站内，苹果的质量变为0
B苹果的质量不随位置的改变而改变，仍为200g
C苹果在太空中变轻，质量变小
D苹果的质量随重力的变化而变化
情景：小明用天平测量一个空烧杯的质量，测量过程中，他先将天平调平，然后将空烧杯放在左盘，右盘放入50g砝码一个，游码移到2g刻度处时，天平再次平衡。随后他向烧杯中倒入适量水，再次测量，右盘砝码总质量为80g，游码对应刻度为4g。
4烧杯中水的质量为
A32g
B30g
C28g
D34g
情景：工厂生产中，需要对产品的质量进行严格检测。某工厂检测员用天平测量一批零件的质量，天平的最大测量值为200g，分度值为0.2g。检测时，他发现一个零件的质量约为150g，另一个零件的质量约为250g。
5关于检测员的测量操作，下列说法正确的是
A两个零件都可以用该天平测量
B质量为150g的零件可以用该天平测量，250g的不可以
C质量为250g的零件可以用该天平测量，150g的不可以
D两个零件都不可以用该天平测量
情景：物理兴趣小组的同学开展“质量测量创新”实验，他们尝试用不同的方法测量物体质量。其中一组同学用一根均匀的硬棒制作了一个简易天平，在硬棒两端分别挂上物体和砝码，调节硬棒的支点位置，使硬棒水平平衡，从而测量物体质量。
6关于这个简易天平的工作原理，与实验室托盘天平一致的是
A都是利用杠杆的平衡条件
B都是利用重力与质量的关系
C都是利用压力与质量的关系
D都是利用摩擦力的作用
情景：小红在整理书包时，发现书包里有一本物理课本、一个文具盒和一支钢笔。她想比较这三个物体质量的大小，于是利用家中的电子秤进行测量，测量结果分别为：物理课本约250g，文具盒约180g，钢笔约20g。
7关于这三个物体的质量，下列说法正确的是
A物理课本的质量最大，所含物质最多
B钢笔的质量最小，所含物质最少
C质量越大的物体，所含物质越多
D以上说法都正确
情景：在“探究质量与形状的关系”实验中，某同学取一块橡皮泥，用天平测量其质量为50g，然后将橡皮泥捏成正方体、球体、长方体三种不同形状，分别测量每种形状下橡皮泥的质量。
8该实验的目的是验证
A质量是物体的基本属性，不随形状改变而改变
B质量随形状的改变而改变
C不同形状的物体，质量一定不同
D形状改变，质量会变小
2材料题
9情景：小明家新买了一台电饭煲，说明书上标注电饭煲的额定容量为5L，额定功率为800W，同时标注了电饭煲的质量参数：内胆质量为0.8kg，外壳质量为1.2kg。小明想亲自测量一下电饭煲内胆的质量，于是从实验室借来托盘天平进行测量。测量前，他检查天平，发现天平的游码在零刻度线处，指针偏向分度盘左侧，他调节平衡螺母使天平平衡。测量时，他将内胆放在左盘，右盘开始加减砝码，先放入2kg的砝码，发现指针偏向分度盘右侧，他立即取下2kg砝码，放入1kg砝码，指针偏向左侧，再放入500g砝码，指针仍偏向左侧，接着放入200g砝码，指针偏向右侧，最后他调节游码，使天平平衡，游码对应刻度为100g。
（1）小明测量内胆质量时，操作过程中有一处错误，请指出并说明原因。
（2）计算小明本次测量得到的内胆质量，并与说明书标注的0.8kg对比，分析测量结果出现差异的可能原因（写出两点即可）。
10情景：某科学考察队前往南极进行考察，考察队员携带了多种测量仪器，其中包括一台托盘天平和一个质量为1kg的标准砝码。在南极营地，考察队员用这台天平测量一个岩石样本的质量，测量前将天平放在水平的帐篷地面上，调节平衡螺母使天平平衡，然后将岩石样本放在左盘，右盘放入标准砝码，天平再次平衡，读出岩石样本质量为5kg。考察结束后，队员将仪器带回北京，在实验室中再次用这台天平测量同一个岩石样本的质量，测量前同样将天平调平，测量结果仍为5kg。已知南极的重力加速度约为9.8m/s ，与北京的重力加速度相近。
（1）请解释为什么在南极和北京测量同一个岩石样本的质量，结果相同。
（2）如果将这个岩石样本带到月球上，用同样的天平测量它的质量，测量结果会改变吗？请说明理由。
（六）课堂小结
1师生互动：教师引导学生回顾本节课所学内容，学生主动分享收获，如“知道了质量的定义和特性”“学会了天平的使用方法”“明白了质量测量在生活中的应用”等。2教师梳理：结合学生分享，再次强调质量的核心知识点、天平使用的关键步骤及实验探究中的注意事项，构建完整的知识体系。
（七）质量板书设计
一、核心概念：质量（m）
1.定义：物体所含物质的多少
2.特性：质量是物体本身的一种属性，不随物体的形状、状态、位置和温度的改变而改变
二、单位及换算
1.国际主单位：千克（kg）
2.常用单位：吨（t）、克（g）、毫克（mg）
3.换算关系：1t=10 kg；1kg=10 g；1g=10 mg
三、常见物体质量参考
成年人质量：约50~70kg
一个鸡蛋质量：约50g
物理课本质量：约200g
四、测量工具
1.实验室常用：托盘天平
2.生活中常用：台秤、电子秤、案秤
五、托盘天平的使用规则
1.放：放在水平台上，游码移到标尺左端零刻度线处
2.调：调节平衡螺母，使指针指在分度盘中央刻度线处（左偏右调，右偏左调）
3.称：左盘放物体，右盘放砝码；添加砝码用镊子，先大后小；必要时移动游码
4.读：物体质量=砝码总质量+游码在标尺上对应的刻度值
5.注意：不能超过天平量程；不能直接测潮湿物体或化学药品
四、练习答案与解析
1答案：C
解析：质量是物体的基本属性，不随形状、状态、位置的改变而改变。倒入不同容器，大米形状改变，质量不变；部分大米煮熟后，剩余大米的质量会因部分被消耗而变小；从超市带回家，位置改变，质量不变。因此ABD错误，C正确。
2答案：B
解析：测量前游码未归零，在0.2g位置直接调平，相当于在左盘提前添加了0.2g的“隐性质量”。测量时读出的质量为砝码总质量加游码刻度值，即50g+2.4g=52.4g，实际质量应减去提前的0.2g，为52.4g-0.2g=52.2g。因此B正确。
3答案：B
解析：质量是物体的基本属性，不随位置的改变而改变。苹果从地球带到空间站，位置改变，但所含物质的多少不变，质量仍为200g。质量与重力无关，不会因在太空中重力变小而改变。因此ACD错误，B正确。
4答案：A
解析：空烧杯质量为50g+2g=52g，装水后总质量为80g+4g=84g，水的质量=总质量-空烧杯质量=84g-52g=32g。因此A正确。
5答案：B
解析：天平的最大测量值为200g，即能测量的最大质量不超过200g。150g小于200g，可以测量；250g大于200g，超过量程，无法测量。因此B正确。
6答案：A
解析：实验室托盘天平和简易天平均利用杠杆的平衡条件工作，即左盘物体质量×左盘力臂=右盘砝码质量×右盘力臂，因是等臂杠杆，故物体质量等于砝码质量。与重力、压力、摩擦力无关。因此A正确。
7答案：D
解析：质量是物体所含物质的多少，质量越大，所含物质越多。物理课本质量250g最大，所含物质最多；钢笔质量20g最小，所含物质最少。因此ABC说法均正确，D正确。
8答案：A
解析：实验中改变橡皮泥的形状，测量不同形状下的质量，目的是验证质量是物体的基本属性，不随形状的改变而改变。因此A正确。
9（1）错误：放入2kg砝码后，发现指针偏向右侧，立即取下2kg砝码，放入1kg砝码。原因：加减砝码时应从大到小逐步尝试，当放入2kg砝码指针偏向右侧，说明物体质量小于2kg，应取下2kg砝码，依次尝试比2kg小的更大质量砝码，而不是直接放入1kg砝码，这样可以提高测量效率，避免遗漏合适的砝码。
（2）测量得到的内胆质量=1kg+500g+200g+100g=1800g=1.8kg。与说明书标注的0.8kg差异较大，可能原因：①天平使用前未将游码移到零刻度线处（若游码未归零，会导致测量结果偏大）；②测量时内胆表面沾有水分或杂质，增加了内胆的实际质量；③砝码质量不准确，导致测量结果偏差；④天平平衡螺母调节不当，测量前天平未真正平衡。（写出两点即可）
10（1）质量是物体的基本属性，不随位置的改变而改变。岩石样本在南极和北京，位置发生了改变，但所含物质的多少没有变化，因此质量不变。天平测量的是物体的质量，而非重力，因此测量结果相同。
（2）不会改变。理由：质量是物体的基本属性，不随位置的改变而改变。将岩石样本带到月球，位置改变，但所含物质的多少不变，质量不变。天平的工作原理是等臂杠杆平衡，月球上的重力加速度虽小于地球，但左右盘所受的重力均按相同比例减小，仍能满足杠杆平衡条件，因此测量结果仍为5kg。

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