资源简介

5.3 密度知识的应用
教学背景
一、课标分析
本节内容位于初中物理第五章第三节，涵盖查密度表及测量固体、液体密度实验。依据《义务教育物理课程标准（2022）》“物质的属性”主题要求，需通过查表提取信息并运用密度公式展开测量探究，落实“科学探究”素养目标。学生应掌握天平量筒规范操作，理解排水法测体积的原理，经历数据记录与误差分析过程，强化密度是物质特性的认知，体现“物理联系生活”理念，为后续浮力与压强学习奠定基础。
二、教材分析
本节以密度表查阅与实验测量为主线，衔接质量、体积等前序知识，突出密度作为物质特性的重要定量核心，关联科学探究与物理观念素养。知识体系由查表获取常见物质密度出发，经比较分析深化对密度物理意义的理解，再通过自主实验测量固体和液体密度，构建“概念—数据—应用”逻辑链。内容呈现采用图表结合实验任务单形式，直观清晰但需注意单位换算与量筒读数等细节。教学重点为密度概念的应用与测量方法，难点在于排水法测体积及减少实验误差的操作。教学思路应遵循“观察—提问—探究—归纳”，采用问题驱动与探究式教学法，引导学生经历数据收集与处理过程。学习活动涵盖查表、比较、实验操作与计算，目标定位在理解密度是物质属性并掌握基本测量方法，通过实验达成知识迁移与技能提升，实现认知从记忆到应用的跃迁。
三、学情分析
学生此前已学习密度概念及公式，掌握天平、量筒的基本使用。初中阶段学生逻辑思维发展，能进行简单数据处理，但对密度表的物理意义理解不深，易混淆单位，实验操作规范性不足，如测体积时易忽略“适量水”或读数误差。重难点为密度表的查询与比较、测量固体和液体密度的实验步骤及误差分析，要求学生能准确查表比较密度大小，规范完成实验操作，正确记录数据并计算密度，理解实验原理及注意事项。
教学目标
物理观念：
知道密度表是常见物质密度的记录，能从表中查得指定物质的密度值；理解密度是物质的特性，不同物质密度一般不同。
科学思维：
通过比较不同物质的密度数据，培养分析和归纳能力；能运用密度公式间接计算物体质量，提升逻辑推理能力。
科学探究：
经历测量固体和液体密度的实验，掌握用天平和量筒测质量、体积的操作技能；学会记录数据并根据密度公式计算密度。
科学态度与责任：
养成规范操作仪器和严谨记录数据的科学态度，认识密度测量在实际中的应用价值，增强实验探究兴趣。
重点难点
教学重点
通过查表活动，掌握常见物质的密度数值及其单位。
运用密度公式，学会测量固体和液体密度的实验方法。
教学难点
正确理解密度表中不同物质密度值的物理含义及其应用。
准确测量不规则固体和液体的体积，并计算其密度。
课前任务
一、预习任务
查阅教材中的密度表，记录金、铜、铁、冰、汞、纯水、氢、氧的密度值，比较金与铜、冰与水、氢与氧的密度大小。
阅读“测量固体和液体的密度”实验步骤，理解用量筒和水测量固体体积的方法（排水法），以及测量液体密度时“剩余液体法”的操作顺序。
熟记密度公式 ，明确测量密度需测出物体的质量和体积。
二、课前小测
密度的定义式是____，其中质量的单位是____，体积的单位是____。
常温常压下，纯水的密度是____ 。
测量固体密度时，先将固体浸没到装有水的量筒中，前后两次体积读数之差即为____。
测量液体密度时，倒入量筒的液体质量等于____与____的差。
答案
；千克（kg）；立方米（ ）
固体的体积
烧杯和液体总质量；烧杯和剩余液体质量
教学过程
一、课堂导入
周末小明和爸爸去菜市场买金饰，路过水产摊时看见老板正把一块银白色金属扔进水盆，金属沉底了；接着他又拿出一枚“金戒指”扔进去，戒指居然也沉了下去。老板信誓旦旦说这是真金，可小明记得爸爸说过“真金不怕火炼”，却没提过金子在水里会怎样。回家后小明找来一块铝片和铁钉做实验，发现有的东西沉，有的东西浮，但同样大小的铜块就比铝块重得多。他突然想到：如果只看轻重或沉浮，真的能判断是什么材料吗？那为什么有些看起来很重的东西会浮在水面，而有些轻的反而沉下去？我们该怎么科学地比较不同物质“有多重”呢？
二、探究新知
（一）学查密度表
情景导入
请同学们观察桌上的金戒指、铜钥匙、铁钉、冰块、水银温度计、烧杯中的水等实物，并回忆氢气球和呼吸的氧气。
引导提问：这些常见物质中，哪种最"重"？同样大小的金块和冰块，质量会相同吗？气体和固体的密度有什么不同特点？
探讨分析
查表活动
分组查阅教材密度表，记录金(19.3g/cm )、铜(8.9g/cm )、铁(7.9g/cm )、冰(0.9g/cm )、汞(13.6g/cm )、纯水(1.0g/cm )、氢(0.09kg/m )、氧(1.43kg/m )的密度值。
对比发现：金属密度普遍较大，其中金>铜>铁；冰密度小于水，氢密度远小于氧。
单位换算
强调气体密度单位(kg/m )与固体液体(g/cm )的换算关系：1g/cm =1000kg/m
通过计算比较：13.6g/cm =13600kg/m ，可见汞密度>>氧气密度
归纳总结
核心知识
密度定义：某种物质组成的物体的质量与体积之比，公式为
规律总结：通常固体密度>液体密度>气体密度；同种物质密度是固定特性
生活联系
黄金饰品鉴别：同样体积下，真金质量明显大于铜镀金
冰山漂浮：冰密度小于水，所以冰山总浮在水面上方
实践思考
根据密度表计算：边长10cm的铜立方体质量是多少？
（答案：8.9g/cm ×1000cm =8900g）
（二）测量固体和液体的密度
情景导入
请同学们分组完成两个实验：
实验一：测量铁块的质量和体积，计算其密度；
实验二：测量酱油的质量和体积，计算其密度。
引导提问：为什么测量固体和液体的密度方法不同？如何确保测量结果的准确性？
探讨分析
实验观察
实验一：用天平测量铁块质量，用量筒和水测量铁块体积，通过 计算密度。
实验二：用天平测量烧杯和酱油的总质量，倒出部分酱油后测量剩余质量，用量筒测量倒出酱油的体积，计算密度。
分析归纳
固体密度测量：直接测量质量和排水法测体积；
液体密度测量：间接测量质量（总质量减去剩余质量）和直接测量体积。
归纳总结
核心知识
密度测量原理： ；
固体密度测量步骤：测质量→排水法测体积→计算；
液体密度测量步骤：测总质量→倒出部分测剩余质量→测倒出体积→计算。
生活联系
黄金饰品密度测量可鉴别真伪；
食用油和酱油密度不同，可通过实验区分。
实践思考
如果测量不规则蜡块的密度，如何改进实验方法？答案：用细针将蜡块压入水中测体积，或使用排沙法。
三、课堂练习
【题1】根据表格中的数据，得出以下四个结论，其中正确的是（　　）
水银 铜
水 铝
酒精 冰
A．水银的质量是
B．固体的密度都大于液体的密度
C．一定质量的水结成冰后体积不变
D．分别由等质量的铜、铝做成的两个实心球，铜球的体积较大
【答案】A
【题2】同种材料制成的甲、乙两物体的质量分别是64g、24g,其体积分别是8cm3、4cm3，若已知其中一个为实心，则下列判断正确的是（　　）
A．甲物体为空心
B．该材料的密度为6g/cm3
C．空心物体空心部分的体积为1cm3
D．甲、乙两物体实心部分的密度之比为4：3
【答案】C
【题3】为确定某种金属块的密度，首先用天平测量金属块的质量。当天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示。然后，用量筒测量金属块的体积。将水倒入量筒，液面达到的位置如图乙所示，再把金属块完全浸没在量筒的水中，水面升高，如图丙所示。下列有关说法正确的是（　　）
①金属块的质量为39.4g；
②金属块的密度为7.8g/cm3；
③按照乙、丙、甲的顺序实验，会使密度的测量值偏大；
④用天平测量物体质量时，通过调节平衡螺母使天平水平平衡。
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
【答案】B
【题4】某同学在烧杯中装入某种液体，多次测出了烧杯和液体的总质量m及对应的液体体积V，并根据实验数据作出如图所示的“m-V”图像，结合下面表格的内容，下列说法正确的是（　　）
一些物质的密度
物质种类 硫酸 水 煤油 植物油
密度（kg/m3） 1.8×103 1.0×103 0.8×103 0.9×103
A．该液体密度为1.8g/cm3
B．查表可知该液体是硫酸
C．烧杯的质量为20g
D．60cm3的该液体质量为48g
【答案】D
课堂总结
密度表与测量
密度表使用：查表了解常见物质密度，比较不同物质密度大小
密度公式：，需测量质量（天平）和体积（量筒）
固体测量：排水法测体积（V -V ）
液体测量：倒出法测质量差（m -m ）和体积
教学反思
本节课围绕密度表的查阅与密度测量实验展开，通过查表回答问题和动手测量固体、液体密度，帮助学生理解密度是物质的基本属性。教学目标基本达成，学生能熟练查表并正确进行实验操作，成功之处在于将理论知识与实验探究相结合，增强了数据处理能力和科学探究意识；不足之处在于对密度表中数据的横向比较分析不够深入，学生对不同物质密度差异的实际意义理解不深，且在误差分析环节引导不足，需在后续教学中加强数据解读与实际应用的联系。
拓展迁移
在珠宝店里，怎样通过密度表初步判断一枚金戒指是否掺假？先用天平测出戒指的质量 ，再用量筒和水测出它的体积 ，根据公式 算出密度。查密度表可知，金的密度为 。若算出的密度与它接近，则可能是纯金；若明显偏小，说明戒指可能是空心的，或掺入了铜、银等密度较小的金属。当然，温度、合金比例等因素也会影响密度，所以这只是一个辅助方法，更精确的鉴定还需借助专业仪器。
问题：为什么密度可以鉴别金首饰是否掺假？测出的密度偏小可能说明什么？
答案：密度是物质的一种特性，不同物质的密度一般不同，所以可以通过测量密度并与密度表比对来鉴别。密度偏小，说明在质量相同的情况下体积较大，可能掺入了密度较小的金属，或内部存在空心部分。
板书设计
密度表查询
固体密度：金＞铜＞铁＞冰
液体密度：汞＞纯水
气体密度：氧＞氢
密度测量原理
公式：
关键量：质量（天平）、体积（量筒）
固体密度测量步骤
测质量m
排水法测体积（V -V ）
计算ρ=m/(V -V )
液体密度测量步骤
测总质量m
倒出后测剩余质量m
量筒测体积V
计算ρ=(m -m )/V
课后任务
查阅教材密度表中冰、水的密度数值，在家中取一杯水放入冰箱冷冻成冰，观察冰浮在水面的现象，结合地理课上学过的南北极冰川漂浮、湖泊冬季表层结冰底层保持液态的知识，用物理密度公式分析这些地理现象形成的原因，撰写一段分析笔记。

展开更多......

收起↑