人教版物理八年级上册 第6章 质量与密度 教案

第六章　质量与密度
6．1　质量
【教学目标】
1．知道质量的概念及质量是物质的一种属性。
2．知道质量的单位及其换算，能估测常见物体的质量。
3．会用天平测量固体和液体的质量。
【教学重难点】
1．质量的概念及单位换算。
2．会使用天平测量物体的质量。
【教学步骤】
【自主学习案】
想想议议：我们的讲台、课桌是由什么构成的？讲台和课桌哪个含有的木材多？铁锤、铁钉呢？
【课堂导学案】
一、讲授新课
1．质量：
(1)物体和物质：讲台、课桌、铁锤、铁钉在物理学中称为物体，组成这些物体的木材、铁叫做 “物质”。
由上面观察得出：讲台、课桌含有木材的多少不同；铁锤、铁钉含铁的多少也不同。
(2)质量：一切物体都是由物质组成的，物体所含物质的多少叫做质量，用m表示。
(3)质量的理解：①形状变了，质量不变。②宇航员到了月球，质量不变。③冰熔化成水，质量不变。
小结：一个物体的质量不因为它的形状、位置和状态的变化而变化。质量是物体的一个基本属性。
(4)质量的单位：质量的单位是千克，符号是kg。常用的比千克小的单位有克(g)、毫克(mg)、微克(μg)，比千克大的单位有吨(t)。
(5)查阅教材上的质量表，了解一些常见物体的质量。
2．质量的测量：
(1)认识生活中常用的测质量的工具：各种秤。
(2)托盘天平：是实验室测质量的常用工具。
①教师出示托盘天平的实物和图片引导学生认识托盘天平的结构。
托盘天平的结构：分度标牌、指针、托盘、横梁、平衡螺母、称量标尺、游码、底座、砝码。
②托盘天平的原理：天平的两臂长度相等，当两个盘中物体的质量相同时，天平就会平衡。
③视频演示托盘天平的使用方法。
④教师通过实物进一步演示，边演示边讲解：
Ⅰ. 天平标尺的零刻线、称量、感量。
读数时以游码左侧所对的刻线为准。
称量(能测的最大质量) ＝ 砝码盒内砝码的总质量＋游码最大的读数。
感量(最小分度值)即标尺上每一小格表示的质量数。
Ⅱ. 天平的调节：
天平水平放置，游码先归零；调节平衡螺母，左偏右调。
Ⅲ. 天平平衡的判定：
静态平衡：指针静止时指在分度盘中央红线处；
动态平衡：指针在分度盘中央红线左右摆动的幅度相等。
Ⅳ. 天平的测量：
左物右码：物体放在左盘，砝码放在右盘；
向天平盘加砝码要由大到小逐步替换；
通过增减砝码和移动游码的办法，使天平平衡；
物体质量 ＝ 砝码质量 ＋ 游码示数；
砝码放回砝码盒，游码移回零刻线。
Ⅴ. 注意事项：
每个天平都有自己的“称量”，也就是它所能称的最大质量。被测物体的质量不能超过称量。
向盘中加减砝码时要用镊子，不能用手接触砝码，不能把砝码弄湿、弄脏。
潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的盘中。
(3)想想做做：
①用天平称一个塑料瓶的质量，然后将其剪碎再放到天平上称，比较这个物体在形状变化前后的质量。
②称量一小杯水与一小匙白糖的总质量，然后把白糖溶于水，再称糖水的质量。比较两次称量的结果。
通过以上两个实验，你能得出什么结论？
二、课堂小结
【拓展练习】
为测量 1 瓶酒精的质量，小红采用了如下步骤：
A．将天平及其他器材整理好；
B．空瓶放到左盘，称得瓶的质量；
C．瓶内倒入酒精后，称得瓶和酒精的质量；
D．将天平置于水平桌面上；
E．将游码置于标尺左端零刻线位置；
F．移动平衡螺母使横梁平衡；
G．计算酒精的质量。
(1) 请你将小红遗漏的步骤补充完整。
(2) 将正确步骤按顺序排列： D、E、F、B、C、G、A。
6．2　密度
【教学目标】
知识与技能：
1．理解密度的概念、公式和单位，尝试用密度知识解决简单的问题。
2．会查密度表，知道水的密度。
3．理解密度的物理意义。
过程与方法：
4．通过对密度知识的探究与测量培养学生谨慎细致、实事求是的科学态度和团结合作的精神。
5．通过密度知识的广泛应用激发学生的学习兴趣，培养学生善于运用物理知识解决日常生活中的实际问题的能力。
6．培养学生留心观察身边的物理现象，乐于探究日常现象中物理道理的科学精神。
情感、态度与价值观：
7．密度反映的是物质本身所具有的特性。通过探究活动，使学生对物质属性的认识有新的拓展。
【教学重点】
1．密度的概念，密度是物质的一种特性。
2．密度公式。
【教学难点】
1．密度是物质的一种特性。
2．密度公式的理解。
【教学步骤】
【自主学习案】
想想议议：
(1)怎样鉴别戒指是不是纯金的？
(2)怎样知道矿石是什么物质的？
(3)怎样知道一卷细铜线的长度？
【课堂导学案】
一、讲授新课
1．物质的质量与体积的关系
(1)想想议议：
根据经验回答下列问题：
①铁块的体积越大，它的质量越 大 。
②木块的体积越大，它的质量越 大 。
③体积相同的铁块与木块相比较， 铁 的质量大。
(2)想想做做：
用天平称量体积相同的木块、铝块、铁块，它们的质量相同吗？关于称量的结果，你受到了什么启示，能提出什么问题？
2．探究：同种物质的质量与体积的关系。
问题与猜想：同种物质的质量与它的体积成正比吗？
(1)同种物质，质量与体积成正比；
(2)不同种物质，质量与体积的比值不同。
进行实验：学生利用手头的器材进行实验，并记录好相关数据，注意分工协作。
分析论证：
根据记录的数据描出铝块和木块的质量和体积的关系图象，由图象可以得出：
同种物质的质量和体积具有成正比的关系。
小结：
(1)对同种物质来说，质量跟体积成正比；
(2)对同种物质来说，质量跟体积之比不变，它跟质量和体积无关；
(3)对不同的物质来说，质量跟体积之比一般不同。
3．密度
(1)物理意义：同种物质的质量与体积的比值一定，物质不同，其比值一般也不同。所以它反应了物质的一种特性。
(2)定义：把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。
(3)公式：密度＝质量/体积
即：ρ＝m/V
(4)单位：千克每立方米(kg/m3)，也用克每立方厘米(g/cm3)
1 g/cm3 ＝1×103 kg/m3
(5)单位的物理意义：如水的密度是1×103kg/ m3，表示：1 m3水的质量是1×103 kg。
(6)查阅教材上的密度表，了解一些常见物质的密度，同时注意观察，从密度表中你还发现了哪些规律？
(7)密度的理解：
①密度是物质的一种特性，每种物质都有自己的密度；
②不同的物质，密度一般不同；
③密度与物质的温度和状态有关；
④密度与物质的质量和体积无关，只是在数值上等于质量与体积的比值。
4．密度的应用
例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块花岗岩石砌成。碑心石是一块整的花岗岩，长14.7 m、宽2.9 m、厚1 m，上面刻着“人民英雄永垂不朽”，它的质量有多大？
解：由题目知道，碑心石的体积
V＝长×宽×高＝14.7 m×2.9 m×1 m＝42.6 m3
查表得到花岗岩的密度
ρ＝2.8×103 kg/m3
将数据代入公式m＝ρV，得到m＝2.8×103 kg/m3×42.6 m3＝119×103 kg＝119 t
所以，碑心巨石的质量是119 t。
(1)这道例题告诉我们，物体的质量等于它的密度与体积的乘积。因此，知道了物体的体积，查出组成物质的密度，就可以算出它的质量。
对于不能直接称量的庞大物体，这是求质量的很方便的办法。
(2)求体积：由V＝m/ρ计算不方便测量的物体的体积。如人体的体积。
(3)求密度：由ρ＝m/V求密度来鉴别物质。如鉴别戒指是不是纯金的。
(4)想想议议：一卷细铜线，怎样做能方便地知道它的长度？
例2　江西省富“硒”的矿泉水资源非常丰富。如果要将其开发为瓶装矿泉水，且每瓶净装550 g，则：
(1)每个矿泉水容积至少要多少 mL
(2)若用该矿泉水瓶来装家庭常用的酱油，装满后至少能装多少mL的酱油？(ρ矿泉水＝1.0×103 kg/m3，ρ酱油＝1.1×103 kg/m3)
解：(1)由公式ρ＝可得，矿泉水瓶的容积是：V水＝＝＝550 cm3＝550 mL；
(2)因为矿泉水瓶的容积是一定的，故所装酱油的体积等于瓶子的容积，能装液体的体积是相同的，所以：V酱油＝V水＝550 mL。
二、课堂小结
1．密度
(1)物理意义：同种物质的质量与体积的比值一定，物质不同，其比值一般也不同。所以它反应了物质的一种特性。
(2)定义：把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。
2．密度的应用
(1)求质量：由m＝ρV计算不方便称量的物体的质量；
(2)求体积：由V＝m/ρ计算不方便测量的物体的体积；
(3)求密度：由ρ＝m/V求密度来鉴别物质。
【拓展练习】
1.一块均匀的正方体铁块，若截去一半，则剩下的一半铁块的质量和密度分别为(　B　)
A．质量和密度均不变
B．质量减少一半，密度不变
C．质量和密度均减少一半
D．质量不变，密度减少一半
2.一枝正在燃烧的蜡烛，它的(　A　)
A．质量不断减少，密度不变
B．质量不断减少，密度也减小
C．质量不变，密度也不变
D．质量不变，密度减小
3．平时所说的 “油比水轻”，它的实质是(　C　)
A．油的质量比水小　　　　　　 B．油的体积比水大
C．油的密度比水的密度小 D．油的密度比水的密度大
4．从资料中查找冰的密度。1 cm3的冰熔化成水后，质量是多少？体积是多少？
解：冰的质量为
m冰＝ρ冰V冰＝0.9 g/cm3×1 cm3＝0.9 g
水的质量等于冰的质量，即m水＝0.9 g
水的体积为V水＝＝＝0.9 cm3
6．3　测量物质的密度
【教学目标】
知识与技能：
1.通过实验进一步巩固物质密度的概念。
2.尝试用密度知识解决简单的问题，能解释生活中一些与密度有关的物理现象。
3.学会量筒的使用方法，即用量筒测量液体体积的办法，以及用量筒测不规则形状的物体体积的办法。
4.通过使用天平，加深对某些题目的理解。
过程与方法：
5.培养学生严谨的科学态度，对正确使用天平、量筒能做到尽量周全。
6.培养学生的科学世界观，并且对实验现象的观察尽量做到仔细、客观、认真，这对学生以后的学习是大有好处的。
情感、态度与价值观：
7．培养学生严谨的科学态度。
【教学重点】
1.用量筒测固体、液体的体积。
2.用天平和量筒测固体、液体的密度。
【教学难点】
用天平和量筒测物质的密度。
【教学步骤】
【自主学习案】
143根假金项链骗倒9家典当行
这款做工精美的“18K白金项链”不含一点金，却连续骗倒省城9家典当行。
一根表面刻有英文字母“意大利制造”、 看起来做工精美、闪闪发亮的“18K白金项链”，实际上不含一点金的成分。但143根这种“白金”项链接连骗过上海9家典当行，造成典当行损失45 000余元。
看来光凭外观是无法知道真伪的，有时还必须要测量物质的密度。
【课堂导学案】
一、讲授新课
1．测量物质密度的原理
原理：ρ＝m/V
质量可以用天平测量；
体积可以用刻度尺或量筒(量杯)测量。
2．体积的测量
(1)规则形状的固体
根据数学公式进行计算：刻度尺。
(2)液体，形状不规则的固体：
量杯或量筒。
(3)量筒的使用方法：
视频演示量筒的使用方法。
小结：
①观察单位、量程、分度值：
②读数方法：
量筒里的液面是凹形的，读数时，视线要跟凹液面底部相平；如果是凸形的，读数时，视线要跟凸液面顶部相平。
3．测量固体和液体的密度
(1)测量方法：
①用天平测出物体的质量；
②用量筒或量杯测出液体或固体的体积。
(2)如何测形状不规则的固体的体积：
下图给出了用量筒测形状不规则的固体体积的方法，请同学们描述一下。
4．探究：测量盐水的密度。
(1)视频演示测量盐水密度的方法。
(2)学生根据刚才给出的方法分组实验，来测盐水的密度，注意分工协作，同时要记录好数据。
(3)各组派出代表进行展示，教师适时纠正错误。
5．探究：测量形状不规则的塑料块的密度。
(1)视频演示测量塑料块密度的方法。
(2)学生根据刚才给出的方法分组实验，来测塑料块的密度，注意分工协作，同时要记录好数据。
(3)各组派出代表进行展示，教师适时纠正错误。
6．物体密度的测量方法汇总。
(1)石块：注意体积的测量方法：V＝V2－V1
(2)液体：注意质量的测量方法：m＝m1－m2
(3)木块：注意体积的测量方法：V＝V3－V2
(4)想想议议：你会用密度知识来鉴别一块奖牌是什么金属做的吗？怎样做？这种鉴别方法是不是绝对可靠？为什么？
二、课堂小结
1．测量物质密度的原理：ρ＝
2．体积的测量：注意量筒的使用方法；
(1)量筒是测量体积的仪器，测量液体体积可以直接测量，测量固体的体积时要用差值法。
(2)量筒读数时视线要与液面的凹面相平，特殊情况有时是凸面，其实还是视线与液面的中间部位相平。
3．测量固体和液体的密度：
(1)用天平测出物体的质量；
(2)用量筒或量杯测出液体或固体的体积。
(3)测量盐水的密度时，为了减小误差，应尽可能减小因为容器中有盐水残留造成的误差。
(4)测量固体的密度时，测量质量时固体不能有水分，测量体积时固体中不能有气泡。
【拓展练习】
1．实验室里有 4 种不同规格的量筒，下列每组答案中的前一个数据是量筒的量程，后一个数据是它的分度值，想要尽可能精确地一次量出 100 g 密度为 0.8×103 kg/m3 的酒精，应选用的合适量筒是哪个(　C　)
A．500 mL　50 mL　　　　　　B．100 mL　2 mL
C．250 mL　5 mL　　　　　　 D．400 mL　10 mL
2．在“测定金属块密度”的实验中，某同学用了如下几个步骤：
A．在量筒内倒入一定量的水，记录水的体积V1；
B．用天平称出金属块的质量m；
C．将天平置于水平台上，调节平衡；
D．将金属块全部浸没在水中，记录水同金属块的体积V2；
(1)合理的顺序应该是CBAD(填字母)；
(2)观察水的体积应该注意视线应与凹液面最低处保持相平；
(3)金属块密度的计算式是 ρ＝ 。
3．小明要测量某贝壳的密度，操作步骤如下：
(1)用天平称出贝壳和烧杯的质量，测量情况如图甲所示。其中烧杯质量为 20 g，贝壳的质量 m ＝ 54.6 g。
(2)向量筒内倒入适量的水测出水的体积 V1 ＝ 110 mL。
(3)将贝壳轻轻放入量筒中，读出此时贝壳和水的总体积 V2 ＝130 mL。
(4)根据 V1、V2 可算出贝壳的体积是 20 cm3。
(5)将上面算出的m、V 代入公式中，算出贝壳的密度是 2.73 kg/m3。
4.请用天平、空瓶和水，设计一个测量牛奶密度的实验。写出需要测量的物理量，推出牛奶密度的计算公式(用字母表示)。
答：根据空瓶体积不变来测密度：
1．用天平测量空瓶质量，记作m1；
2．将空瓶装满水，测质量记作m2；
3．将水倒干净，装入牛奶测质量，记作m3；
4．牛奶的密度为1 000×(m3－m1)/(m2－m1)(单位是千克每立方米)
6．4　密度与社会生活
【教学目标】
1．了解密度在社会生活中的重要价值。
2．知道物质的密度随温度的变化而变化的现象。
3．理解和掌握用测定密度来鉴别物质的方法。
【教学重难点】
1．如何利用密度知识来鉴别物质。
2．理解水的反常膨胀，知道水的反常膨胀的应用。
【教学步骤】
【自主学习案】
观看视频，了解密度与社会生活的联系。
密度是物质的基本属性，每种物质都有自己的密度。密度在我们的社会生活中有着非常重要的价值。在农业、工业、航天、勘探、鉴别等等各方面都有着重要的应用。
【课堂导学案】
一、讲授新课
1．密度与社会生活的关系
(1)勘探队员在野外勘探时，通过对样品密度等信息的采集，可以确定矿藏的种类及其经济价值。
(2)在麦场上，人们利用风力来扬麦，对饱满的麦粒与瘪粒、草屑进行分拣……
(3)商业中鉴别牛奶、酒的浓度，农业生产中配制盐水选种的问题等，都要用到密度的知识。
视频了解盐水选种的知识。
(4)在工业生产中密度的应用也很广泛，人们要根据不同的需求来选择合适的材料。如汽车、飞机以及航天器常采用高强度、低密度的合金材料、玻璃钢等复合材料。
(5)在产品包装中，常采用密度小的泡沫塑料作填充物，防震、便于运输，价格低廉。
2．密度与温度
(1)想想做做：
①在室温下，吹鼓两个气球。分别把它们放在冰箱的冷藏室和炉火附近。过一会儿，你会发现什么现象？
②做一个纸风车。如果把风车放在点燃的洒精附近，风车能转动起来。
你知道是什么推动了风车吗？
(2)温度影响物体的密度：气体体积受热膨胀，根据ρ＝ m/V 知道，一定质量的气体体积膨胀后，密度变小。
(3)风的形成：空气因受热体积膨胀，密度变小而上升。热空气上升后，温度低的冷空气就从四面八方流过来，从而形成风。
(4)视频了解风力在生产中的应用。
(5)风力的利用和风的危害：
图片了解风车王国荷兰的风车和龙卷风的危害。
3．水的反常膨胀
(1)想想议议：为什么在北方寒冷的冬天，水管结冰的时候，常常会被冻裂？
(2)水和冰：相同质量的冰比水的体积大。
(3)水的反常膨胀：事实表明 ，4 ℃的水的密度最大。温度高于4 ℃时，随着温度的升高，水的密度越来越小；温度低于4 ℃时，随着温度的降低，水的密度也越来越小。水凝固成冰时体积变大，密度变小。人们把水的这个特性叫做水的反常膨胀。
(4)认识冬天河水温度分布图。
4．密度与物质的鉴别
(1)想想议议：有一枚纪念币，它的质量为16.1 g，体积为1.8 cm3，试求制成这枚纪念币的金属密度，是何种金属？
(2)应用密度的知识可以对物质进行鉴别。
(3)鉴别方法：先求出密度，再查密度表与物质的密度进行比较。
(4)注意事项：这种鉴别方法有局限性，要准确的鉴别物质，通常要多种方法并用。
二、课堂小结
1．密度与社会生活的关系；
2．密度与温度：温度影响物体的密度；
3．水的反常澎胀：4 ℃的水的密度最大；
4．密度与物质鉴别：利用密度可以鉴别物质，但要准确鉴别物质，常要多种方法并用。
【拓展练习】
1．下列说法正确的是(　B　)
A．所有的矿石的密度都是一样的
B．浓度不同的酒，密度不同
C．制造飞机的材料，密度越大越好
D．密度小的材料在生活中没有一点用处
2．用相同质量的铝和铜制成体积相等的球，已知ρ铝＝2.7×103 kg/m3，ρ铜＝8.9×103 kg/m3，则下列说法正确的是(　A　)
A．铜球不可能是实心的
B．铝球是实心的，铜球可能是实心的
C．铜球是空心的，铝球一定是空心的
D．铝球和铜球都是实心的
3．某钢瓶内所装氧气的密度为 8 kg/m3，一次电焊用去其中的3/4，则瓶内剩余氧气的密度为 2 kg/m3。