6.2 密度
【学习目标】
1.知道密度的定义、公式和单位,理解密度的物理意义,会查密度表;
2.会用密度的公式进行有关计算,会用密度知识解决简单的实际问题。
【教学重难点】
1.通过实验探究活动,找出同种物质的质量与体积成正比的关系。
2.学习以同种物质的质量与体积比值的不变性(物质的本质特征)来定义密度概念的科学思维方法。
【教学方法】
启发法、实验探究法、观察法
【教学过程】
一、新课导入:
提问:棉花和铁相比,哪一个重?会有很多同学毫不犹豫地回答:铁重。此时课件展示一大袋棉花与一只小铁钉相比较,问这是怎么回事?等我们这一节课学习了密度的知识以后,你就会明白了。
二、新课讲授:
探究物质的质量与体积的关系
学生实验:用调节好的天平称量体积相同的木块、铝块、铁块。并将实验数据进行记录,看看它们的质量是否相同?
学生讨论并得出结论:体积相同的不同物质,它们的质量不同。
1.教师提出问题:如果同种物质体积不相等,质量还相等吗?教师演示:将两个木块分别放在天平的两盘中,请学生观察并粗略得知:同一种物质,体积大的质量大,体积小的质量小,那么同种物质的质量跟体积有什么准确的数量关系呢?
2.实验器材:托盘天平和砝码,体积分别为10 cm3、20 cm3、30 cm3的铝块、铁块各1个。
3.实验表格
物质 质量/g 体积/cm3 (质量/体积)/(g/cm3)
铁块1 10
铁块2 20
铁块3 30
物质 质量/g 体积/cm3 (质量/体积)/(g/cm3)
铝块1 10
铝块2 20
铝块3 30
小组讨论:根据实验表格设计实验方案,进行实验,收集数据,并求出物质质量与体积的比值。
教师巡视,指导学生分组实验,及时发现问题并处理问题,为了节省时间,物体的体积教师已经测出,直接在表格中给出。学生以小组为单位,在坐标纸上描点连线,作出m V图象。
实验结束后,学生利用多媒体展示自己的实验数据和图象,分析论证、交流讨论后得出实验结论:
(1)同种物质的质量与体积成正比;(2)不同物质的质量与体积的比值一般不同。
(二)密度
质量与体积的比值关系,反映了不同物质的不同性质,为了描述物质的这种性质,物理学中引入了密度这个物理量。
学生自主阅读课本P114,并完成教师利用课件展示的问题:
1.密度的概念是什么?
2.密度计算公式的文字表达式以及字母表达式分别是什么?
3.密度的国际制单位是什么?
学生阅读完课本后,思考问题并回答:
1.在物理学中,某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫密度。
2.密度的公式:密度=,ρ=。
3.单位:kg/m3(读做:千克每立方米),g/cm3(读做:克每立方厘米)。
4.单位的换算:1 g/cm3=1×103 kg/m3 1 kg/m3=1×10-3 g/cm3。
5.密度表:
学生阅读课本的“小资料”,并共同总结:
(1)水的密度:ρ水=1.0×103 kg/m3,其物理意义是1 m3的水的质量是1.0×103 kg,并使学生明确其他物质的密度的物理意义。
(2)同种物质状态改变密度改变。观察密度表中冰和水是同种物质的不同状态,密度不同。
(3)不同物质,密度一般不同。
教师点拨:
1.密度的单位是复合单位。
2.密度是物质的一种特性,公式ρ=是密度的定义式,它反映的是密度与质量和体积的比值之间的定量关系,但不能说物质的密度与质量成正比,与体积成反比。
(三)密度公式的应用
教师提出问题:由密度的公式ρ=,你可以得出求物体质量与体积的表达式吗?
学生讨论并得出密度公式的两个变形公式:m=ρV和V=。
下面我们利用这两个公式来解决实际问题。
1.求质量
教师利用课件展示例题1:
矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑,碑身高37.94 m,由413块花岗岩砌成,碑心石是一块整的花岗岩,长14.7 m,宽2.9 m,厚1.0 m,碑心石的质量有多少?(ρ石=2.8×103 kg/m3)
学生完成例题,规范解题步骤,教师巡回指导,及时解决学生解题过程中出现的问题。
2.求体积
教师利用课件展示例题2:
一个瓶子的质量为20 g,装满水时,用天平测得总质量为120 g,若用这个瓶子装密度为1.8×103 kg/m3的硫酸最多可装多少千克?
学生进行解题,教师巡回指导,及时解决学生解题的过程中出现的问题。
教师强调:
1.要求瓶子最多可以装多少硫酸,硫酸的密度是已知的,只需知道硫酸的体积,而硫酸的体积等于瓶子容积,求出瓶子的容积是关键,根据装满水时水的质量和水的密度求出瓶的容积,就可求出最多能装多少千克硫酸了。
2.计算中要注意统一物理量的单位。
3.求解混合物的问题,要注意以下几点:(1)混合前后总质量不变;(2)混合前后总体积不变(一般情况);(3)混合物的平均密度等于总质量除以总体积。此类问题难度较大,正确把握上述三点是解此类题的关键。
3.求密度
教师利用多媒体展示例题3:
一质量为54 g、体积为20 cm3的金属块,它的密度是多少?可能是哪一种金属?当截去5 cm3后,剩下的金属块密度为多少?
教师请两个同学去黑板板演,其他同学在下面独立完成,教师巡回指导及时解决学生在解题过程中出现的问题,并在两个同学完成后对两个同学的解题过程进行点评。
三、课堂练习:
1.一瓶矿泉水被小华喝了一半,则剩下部分水的密度将( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.无法确定
2.小明同学阅读了下表后,归纳了一些结论,其中正确的是( )
A.同种物质的密度一定相同
B.不同物质的密度一定不同
C.固体物质的密度一定比液体物质的密度大
D.相同质量的实心铜块和铝块,铜块的体积较小
3.和大多数物质一样,汽油也有热胀冷缩的性质,随着气温的上升,汽油密度会______(选填“变大”或“变小”),受此影响,在每吨汽油价格不变的情况下,每升(每立方分米)汽油的价格会______(选填“上调”或“下调”)。
4.分别由甲、乙两种物质组成的不同物体,其质量与体积的关系如图所示,分析图象可知,两种物质的密度之比ρ甲∶ρ乙为( )
A.1∶2 B.2∶1
C.4∶1 D.8∶1
【答案】1.C 2.D 3.变小 下调 4.D
四、课堂小结:
本节课学习了密度的定义、公式、单位及单位换算,理解了密度是物质的一种特性,每种物质都有自己一定的密度,不同物质的密度一般不相同。我们能运用密度知识计算物体的密度(并根据密度表鉴别物质),能对特殊的物体的体积或质量进行计算,我们还学习了利用密度巧测物体长度或厚度的方法。
五、作业布置:
完成配套课后练习。
【板书设计】
第2节 密度
一、密度的定义:某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫这种物质的密度,用符号ρ表示
二、密度公式:ρ=
三、密度单位:千克/米3(kg/m3)
克/厘米3(g/cm3)
四、密度的物理意义
五、密度公式的应用
1.求质量:m=ρV
2.求体积:V=
3.求密度:ρ=(根据密度表鉴别物质)
【课后反思】
略。
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