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第1节 质量 教学设计
课题 第1节 质量 单元 第六章 质量与密度 学科 物理 年级 八年级上册
教材内容分析 本节是人教版（2024年版）物理八年级上册第六章第1节，是全章的起点：质量是初中物理第一个“物质属性”类的物理量，也是 6.2 密度（ρ＝m/V）、6.3 测量密度的前置——不会用天平，后面两节的实验就做不下去。 问题引入（图6.1-1 战国时期的天平）：从日月星辰到我们自己，都是由物质组成的。人们很早就用天平测量物质的多少，现在又是怎样表示和测量物质的多少的？ 质量：一把铁锤比一枚铁钉所含的物质多，一杯水比一桶水所含的物质少。物体所含物质的多少叫作质量，通常用字母 m 表示。 单位：基本单位是千克（kg）；比千克小的有克（g）、毫克（mg），比千克大的有吨（t）。1 g ＝ 10-3 kg，1 mg ＝ 10-3 g ＝ 10-6 kg，1 t ＝ 103 kg。教材“小资料”（表6.1-1）给了一串数量级：大头针约 8.0×10-5 kg、鸡蛋约 5×10-2 kg、蓝鲸可达 1.8×105 kg、地球约 6.0×1024 kg。 质量的测量（图6.1-3）：生活中用台秤、案秤、电子秤；实验室常用托盘天平。教材先给出使用前的三条要求，并要求学生逐条分析“不这样做会怎样”：①被测物体质量不能超过称量；②加减砝码要用镊子，不能用手接触、不能弄湿弄脏；③潮湿的物体和化学药品不能直接放到托盘中。 实验·用托盘天平测量物体的质量（图6.1-4）：①天平放水平桌面；②游码移到零刻度线，调节平衡螺母使指针指在分度盘中线处（横梁水平平衡）；③物体放左盘，右盘加减砝码并调游码，直到横梁恢复平衡；砝码总质量＋游码示数＝物体的质量。教材还留了一问：小瓶中的水或粉状物体（食盐）该怎样称。 电子天平：有的精确度很高，5×10-11 kg（约一个红细胞的质量）都能反映出来。 科学世界·千克的由来：我国曾用斤、两、钱，英美曾用磅；1791 年法国规定 4 ℃ 时 1 dm3 纯水的质量为 1 kg，后来做出国际千克原器（图6.1-5），1889 年第 1 届国际计量大会批准；后来发现原器质量减少了约 5×10-5 g；2018 年第 26 届国际计量大会决定不再用实物定义千克。 练习与应用 5 题：①航天服在地面沉、在太空“轻飘飘”，质量变没变；②100 g 的冰敲碎、熔化成水，质量各是多少；③称量前指针偏向分度盘右侧，平衡螺母怎样调；④由砝码（50 g＋20 g＋5 g）和游码读出烧杯质量，再由总质量 179.2 g 求水的质量；⑤怎样用天平测出一枚回形针的质量、怎样估计一盒的数量。
新课标要求 内容要求（《义务教育物理课程标准（2022年版）》“物质”学习主题） 知道质量的含义；会测量固体和液体的质量；能描述物质的一些属性，并说明这些属性对科学技术进步的影响。 学业要求 知道质量是物体所含物质的多少，会用符号 m 表示；知道质量的国际单位是千克，能在 t、kg、g、mg 之间双向换算，能对常见物体的质量作出数量级合理的估测；知道质量是物体的一种属性，不随物体的形状、状态、位置、温度改变而改变，能据此判断具体情境中质量变没变；会使用托盘天平——说明使用前的三条要求，会放平、游码归零、调平衡螺母（指针偏哪边螺母就往另一边调），会左物右码、用镊子由大到小加砝码、调游码，会由砝码总质量＋游码示数读出质量；会用累积法测微小物体的质量、用两次相减测液体的质量；能分析砝码磨损/生锈、游码未归零、物码位置放反对测量结果的影响。 活动建议 用天平测出橡皮、铅笔的质量；用累积法测一枚回形针（或一粒米）的质量，并由此估计一盒回形针的数量。
学习 目标与核心素养 物理观念：知道质量的含义、单位与换算；知道质量是物体的属性，不随形状、状态、位置、温度改变。 科学思维：能由“物质多少有没有变”判断质量变不变，把质量与“重力”区分开；能推理出平衡螺母的调节方向、分析各种错误操作使结果偏大还是偏小。 科学探究：会规范使用托盘天平测量固体和液体的质量；会用累积法测微小物体的质量。 科学态度与责任：爱护实验器材（用镊子取砝码、不弄湿弄脏），如实记录数据；了解千克定义的演变，体会计量标准的进步。
学情分析 学生在生活中天天与“多少斤”“几公斤”打交道，对“质量”有朴素的经验；小学也用过电子秤，动手兴趣高。 但真正做题时，学生通常卡在四个地方： （1）把质量和重力混在一起。最典型的就是“物体到了太空/月球质量变小了”。要抓住定义反复用：质量是物体所含物质的多少——物质没少，质量就没变；“变轻了”说的是重力（那是下学期的内容）。 （2）“属性”这两个字落不到具体情境。要把四种变化列全并各配一例：形状（橡皮泥捏方捏圆）、状态（冰化成水）、位置（带到太空）、温度（铁块加热）——变的都不是“物质的多少”。反例也要给：磨掉一层、蒸发掉一些水，那是真的少了物质，质量才变。 （3）平衡螺母的调节方向记反。别让学生死记“左偏右调”，让他自己推：指针偏右说明右边偏重，要把螺母往左移，才能把重心拉回来。 （4）读数漏掉游码、或没先看分度值。物体质量＝砝码总质量＋游码示数，而游码读的是左端对齐的刻度；标尺 1 g 分成 5 格时分度值是 0.2 g，分成 10 格才是 0.1 g。 此外，“测量中途还去拧平衡螺母”是实验课上最常见的错误操作，调平只在测量之前做一次，这一点要在动手前讲死。
重点 1.知道质量的含义、单位与换算，知道质量是物体的属性； 2.会用托盘天平测量固体和液体的质量（调平、左物右码、正确读数）。
难点 1.质量是物体的属性——形状、状态、位置、温度改变时质量都不变（与“重力”区分）； 2.天平的调平与读数：平衡螺母的调节方向；砝码总质量＋游码示数，以及各种错误操作对结果的影响。
材料准备 教师：多媒体课件、托盘天平（成套，含砝码盒与镊子）、电子天平或电子秤、台秤（有条件时）、橡皮、铅笔、小烧杯、水、食盐、大米、回形针、白纸。 学生：分组器材——托盘天平一套（含砝码、镊子）、橡皮或小石块、小烧杯与水、100 枚回形针（或大米）、记录表。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 （情境导入） 【先掂一掂】 1.请两位同学上台：一手拿一枚铁钉、一手拿一把铁锤，说说有什么不同。 　（铁锤“沉”——它所含的物质更多） 2.再问全班：一杯水和一桶水，哪个所含的物质多？ 【从“多少”到物理量】 3.出示图6.1-1（战国时期的天平）：两千多年前的人就在称“物质有多少”了。 4.点题：物理学把物体所含物质的多少叫作质量，用 m 表示。 【任务发布】 5.本节四步走：什么是质量　→　质量会不会变　→　认识天平、把它调平　→　动手测出质量。 1.掂一掂、比一比，说出“铁锤所含物质多”； 2.回答一桶水与一杯水的比较； 3.记下质量的定义和符号。 从“掂”这个动作切入，学生对“物质多少”的直觉最强，定义一说就懂。 先给定义再给单位，最后才引出测量工具，认知顺序和教材一致。
讲授新课 （任务式教学） 任务一 什么是质量 ——概念、单位与估测 【定义与符号】 1.板书：质量——物体所含物质的多少，符号 m。 2.辨一辨：“物体”和“物质”不是一回事——铁锤、铁钉是物体，它们都由铁这种物质组成。 【单位与换算】 3.国际单位：千克（kg）；常用还有 t、g、mg。 4.画出换算阶梯：t →(×1000) kg →(×1000) g →(×1000) mg，反过来除以 1000。 5.当堂练两个：2.5 t ＝ 2500 kg；500 g ＝ 0.5 kg ＝ 5×105 mg。 【估一估】（教材小资料 表6.1-1） 6.给出几个数量级让学生对上号：一枚大头针（约 80 mg）、一个鸡蛋（约 50 g）、 　一名中学生（约 50 kg）、一头大象（约 5 t）。 7.提醒：估测题先看单位——“一名中学生 50 g”这种一眼就该排除。 1.记住定义与符号，能区分物体和物质； 2.完成两道单位换算； 3.把常见物体与数量级对上号。 换算用阶梯图而不是背口诀，学生能自己判断该乘还是该除。 估测题的抓手是“先看单位再看数字”，这一条能解决大部分选择题。
任务二 质量会不会变 ——它是物体的属性 【四个小实验，一个结论】 1.形状：把一块橡皮泥捏成方的、又捏成圆的——质量变了吗？（没变） 2.状态：一块冰熔化成水——质量变了吗？（没变，教材练习第2题） 3.位置：把物体带到太空（或月球）——质量变了吗？（没变，教材练习第1题） 4.温度：把铁块加热——质量变了吗？（没变） 5.归纳：质量是物体的一种属性，不随形状、状态、位置、温度的改变而改变。 【最容易混的一处】 6.追问：航天员在太空里觉得航天服“轻飘飘”，这是怎么回事？ 　（变轻的是重力，不是质量；物质一点没少，质量就没变——重力下学期学） 【反例：什么时候质量真的会变】 7.把菜刀磨光一层、把杯里的水晒掉一些、把粉笔掰掉一截—— 　这些是物质真的少了，质量才变小。 8.一句话收口：只看“所含物质的多少”变没变。 1.对四个情境分别判断并说明理由； 2.说出“变轻”与“质量变小”的区别； 3.举出一个“质量真的变了”的例子。 四种变化各配一个动作，学生看得见、想得清。 正反例一起给：只讲“都不变”，学生遇到“磨掉一层”就会犹豫。
任务三 认识天平、把它调平 ——结构与调平 【认识器材】（教材图6.1-4） 1.对照实物指认：底座、立柱、横梁、托盘、指针、分度盘、平衡螺母、标尺、游码。 2.先看两个数：称量（能称的最大质量，物体不能超过它）和分度值（标尺一小格代表多少）。 【使用前的三条要求】（让学生逐条说“不这样会怎样”） 3.①不超称量——超了会压坏刀口；②加减砝码用镊子——手上的汗和油会让砝码变重； 　③潮湿物体和化学药品不能直接放托盘——会腐蚀托盘，要垫纸片或放在容器里称。 【调平：两步】 4.第一步：天平放水平桌面上，游码移到标尺左端的零刻度线； 5.第二步：调节平衡螺母，直到指针指在分度盘的中线处。 6.关键一问：指针偏右说明什么？该往哪边调？ 　（说明右边偏重，螺母要往左调——指针偏哪边，螺母就往另一边调） 7.强调一句：调平只在测量之前做，测量中途绝不能再动平衡螺母。 1.在实物上指认各部件； 2.说出称量与分度值各是多少； 3.逐条解释三条要求的道理； 4.分组把自己那台天平调平，并说明螺母往哪边调、为什么。 三条要求让学生自己“讲道理”，比背规则记得牢，也真的能保护器材。 平衡螺母的方向让学生由“哪边重”推，避免死记口诀记反。
任务四 测出质量来 ——左物右码、正确读数 【测固体：橡皮】 1.左物右码：物体放左盘，用镊子往右盘加砝码，从大到小试，最后调游码。 2.读数：物体质量 ＝ 砝码总质量 ＋ 游码示数；游码读的是左端对齐的刻度。 3.先看分度值：标尺 1 g 分成 5 格 → 分度值 0.2 g；分成 10 格才是 0.1 g。 【测液体：一杯水】 4.先称空烧杯 m1，再称烧杯和水 m2，水的质量 ＝ m2 m1。 5.追问：为什么不先称水再称杯？（水倒不干净，误差大） 【测微小物体：回形针】（教材练习第5题） 6.累积法：称 100 枚回形针，再除以 100；反过来，用一盒的总质量除以一枚的质量， 　就能估出一盒有多少枚。 【错在哪里：三种常见操作】 7.物码放反（左码右物）：这时 物体质量 ＝ 砝码 游码； 8.砝码磨损：砝码变轻，要多加砝码才平衡 → 读数偏大；砝码生锈变重 → 读数偏小； 9.游码没归零就调平：相当于把游码那点质量先算进去了 → 读数偏大。 1.分组测出橡皮的质量并记录； 2.用两次相减测出杯中水的质量； 3.用累积法测一枚回形针的质量； 4.对三种错误操作分别判断偏大还是偏小，并说明理由。 读数一定要先问分度值，这是本节最集中的失分点。 三种错误操作不背结论，让学生顺着“要多加还是少加砝码”推一遍，远视近视那类题也是这么练的。
课堂练习 分层练习“基础巩固”第 1、5、9、13 题（当堂完成，其余课后）： 第 1 题——关于质量的说法（磨光菜刀质量变小是唯一真变的）； 第 5 题——单位换算； 第 9 题——看图调平并读数（平衡螺母往哪边调、石头多少克）； 第 13 题——100 枚大头针求一枚的质量（累积法，注意单位是 mg）。 讲评只追一句：你是从哪一步看出来的？ 独立完成 4 题，同桌互评； 讲评时说出依据而不是只报答案。 四道题分别对应四个知识点，且都能回到“物质多少变没变”“分度值是多少”这两条主线。
课堂小结 一、质量——物体所含物质的多少，符号 m，国际单位 kg； 　　1 t ＝ 103 kg，1 kg ＝ 103 g，1 g ＝ 103 mg。 二、属性——质量不随形状、状态、位置、温度改变；只有“物质真的少了”才会变。 三、测量——放水平 → 游码归零、调平衡螺母（指针偏哪边螺母往另一边调）→ 左物右码 → 　　砝码总质量 ＋ 游码示数。 四、特殊方法——测液体：两次相减；测微小物体：累积法。 ★ 一句话收口：先问“物质多少变没变”，再问“分度值是多少”。 按四条复述； 同桌互相出题：说一个情境，判断质量变不变。 小结按“概念—属性—测量—特殊方法”排成一条线，正好是本节的四个任务。
板书 第1节　质量 一、质量　物体所含物质的多少　m　kg（t、g、mg） 　　　　　1 t ＝ 103 kg　1 kg ＝ 103 g　1 g ＝ 103 mg 二、属性　形状、状态、位置、温度改变 → 质量不变 三、天平　放水平 → 游码归零、调螺母（指针偏哪边，螺母往另一边） 　　　　　左物右码 → m ＝ 砝码总质量 ＋ 游码示数 四、特殊　液体：两次相减　　微小：累积法（测 100 个再除以 100） 随堂记录，重点抄第二条和第三条。 板书把“属性”和“测量”上下并排，一眼看出本节的两条主线。
课外拓展 /课外阅读内容 一、千克是怎么定下来的（教材“科学世界”） 　我国曾用斤、两、钱，英美曾用磅。1791 年，法国规定 4 ℃ 时 1 dm3 纯水的质量为 1 kg， 　后来用铂铱合金做出国际千克原器，1889 年第 1 届国际计量大会批准它作为标准。 　可是实物会变——科学家发现原器的质量减少了约 5×10-5 g（一小粒沙子那么多）。 　2018 年，第 26 届国际计量大会决定不再用实物定义千克。 二、电子天平有多灵 　有的电子天平能反映 5×10-11 kg 的质量，相当于一个红细胞。 三、称一粒米有多重（课后动手） 　直接称一粒米是称不出来的（比分度值还小），要用累积法：数 200 粒一起称，再除以 200。 　反过来，用一袋米的质量除以一粒的质量，就能估出这袋米有多少粒。 四、想一想 　把一杯水放进冰箱冻成冰，质量不变、体积却变大了——那“每立方厘米有多重”变了没有？ 　这正是下一节密度要研究的问题。 课后完成拓展实践（称一粒米）； 有兴趣的同学查一查 2018 年千克是怎样重新定义的。 “原器会变”这件事本身就是很好的科学史教育：标准也在进步。 最后一问把“质量不变、体积变了”抛出来，自然过渡到密度。
特色资源分析和技术手段说明 1.天平的结构、调平的三种情形、游码读数、测量四步、单位换算阶梯都配有示意图： 　天平按几何关系绘制（横梁绕中心转、托盘垂直吊在两端），指针偏向与下沉的一端一致， 　与“指针偏右＝右边重、平衡螺母向左调”的教学口径完全对应。 2.读数类插图的刻度和数字必须准确，课堂上不用来源不明的图片；实景照片只用来展示 　“天平、砝码盒、电子秤长什么样”，不涉及任何读数。 3.调平建议做成动画：指针偏右 → 螺母左移 → 指针回到中线，比两张静态图直观得多。 4.器材准备的两个窍门：砝码盒里最好配镊子（很多学校丢了镊子，学生只能用手）； 　称食盐、大米时提前裁好小纸片，省去洗托盘的时间。 5.电子秤可以当对照：让学生用电子秤称同一块橡皮，和天平的结果比一比， 　既认识了另一种工具，也能感受“测量总有误差”。 —— 示意图把“指针偏向”这个关键关系固定下来，学生照着做不会调反。 器材准备直接决定这节实验课能不能顺利做起来。
教学反思 1.质量与重力一定要点破。本节不讲重力，但学生一定会问“到了太空为什么变轻”， 　用一句“变的是重力、不是质量”挡住，比回避效果好。 2.平衡螺母的方向别让学生背。让他说出“哪边重”，方向自然就推出来了； 　背口诀的班级，第二天做题照样记反。 3.读数前先问分度值，这一条要在每道读数题前重复一次，直到成为习惯。 4.测量中途不能动平衡螺母要在动手前讲死，否则分组实验时至少一半的组会犯。 5.累积法的价值不止于本节——测微小量都用它（一张纸的厚度、一枚硬币的质量）， 　可以和 1.1 的长度测量串起来讲。 —— ——
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