三、学生实验:探究——物质的密度
第3课时 测量物质的密度
教学目标
一、知识与技能
1.通过实验进一步理解密度的物理意义。
2. 进一步熟悉天平的调节和使用,能较熟练地用天平、量筒测算出固体和液体的密度。
二、过程与方法
1.通过探究活动学会测量液体和固体的密度。
2.对利用物理公式间接测定物理量这种科学方法有感性的认识。
3.通过探究过程的体验,使学生对测量性探究方法,从实验原理、实验器材的选取和使用、实验步骤的设计、数据的采集与处理得到结果、分析实验误差等有初步认识和感受。
三、情感、态度与价值观
1.通过实验数据记录、处理的体验,使学生养成实事求是、严谨的科学态度。
2.通过探究活动中的交流与合作体验,使学生认识交流与合作的重要性,培养主动与他人合作的精神,敢于提出与别人不同的见解,也勇于放弃或修正自己的错误观念。
教学重点
学会用密度公式间接测量物质的密度。
教学难点
实验中误差分析,测量密度的特殊方法。
教具准备
天平、砝码、量筒、小石块、盐水等。
新课引入
前面我们学过了量筒和天平的使用,大家课前已经复习了,那么有个问题:要测量金戒子(课件展示)的密度需要知道哪些物理量?
学生讨论回答:由密度公式可知,需要测质量和体积。可用天平测出质量,形状不规则固体可用刻度尺测量长度求体积;液体和形状不规则固体可用量筒测量体积。
教学过程
实验一 测量盐水的密度
1.教师引导学生明确试验原理:,明确实验器材:天平(带砝码)、量筒、烧杯、盐水。
2.学生分组设计实验方案、设计实验数据记录表格。重点引导学生设计实验记录表格。
3.各小组间交流所设计的实验方案。根据交流结果对自己设计的实验方案进行适当调整。
4.分组讨论小石块、盐水质量和体积的测量方法,选择实验器材,将本组设计的测量方法的原理图按操作步骤的顺序,重点是盐水质量的测量方法,写(画)在练习本上。最后进行讨论。同桌交流,互相补充,总结出合理的实验步骤。
5.教师点评如下:
方案(1):①量筒量取盐水体积V;②称空烧杯质量m0;③将盐水倒入烧杯,称盐水和烧杯总质量m1。
分析:量筒内壁残留盐水,导致m偏小,ρ偏小。
方案(2):①称空烧杯质量m0;②盐水倒入烧杯,称盐水和烧杯总质量m1;③将盐水倒入量筒中量取体积V。
分析:烧杯内壁残留盐水,导致V偏小,ρ偏大。
方案(3):①称量筒质量m0;②向量筒中倒入适量盐水,读出量筒中盐水的体积V;③称量筒和盐水总质量m1 。
分析:量筒很高很细,易倾倒,不允许放在托盘上称量质量。
方案(4):①在烧杯中倒入适量的盐水,用天平测量烧杯和盐水的总质量m1;②将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,记录量筒中盐水的体积V;③用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量m2; 表达式:。
实验二 测量小石块的密度
实验讨论:怎样测形状不规则的石块体积?
学生回答:使用量筒,间接测石块体积。
1.实验原理:。
2.实验器材:天平、量筒、小石块、细线、水。
(1)量筒中装适量的水,目的是刚好浸没石块,而不超过量程。
(2)细线的作用:防止小石块打破量筒底部。
3.设计实验方案
方案(1):①量筒放入适量水,读取水体积V1;②用细线系住小石块,慢慢放入量筒水中,读出总体积V2;
③取出小石块称小石块质量m;表达式:
分析:小石块表面沾有水,m偏大,ρ偏大。
方案(2):①用天平称量石块的质量m;②在量筒中倒入适量的水,记录水的体积V1;③用细线拴好石块,浸没在量筒的水中,记录水面到达的刻度V2。表达式:。
4.实验记录表格:
石块的质量m/g 量筒中水的体积V1 /cm3 石块和水的总体积 V2/cm3 石块的体积 V/cm3 石块的密度ρ/(g/cm3)
实验三 测漂在水面上的木块的密度
1.沉坠法(助沉法)。
如下方左图所示,用细线把木块与一铁块连在一起沉入水底,使用量筒测体积。
表达式:
2.针压法。
如上图所示,用针把木块压入水底,使用量筒测体积,表达式:。
实验四 只有天平无量筒测固液体密度(等体积法)
1.测固体密度(测石块密度)
(1)实验器材:天平、小烧杯、溢水杯、细线、石块。
(2)步骤:①用天平称出石块质量m1;②用天平称出空烧杯的质量m0;③用细线将石块栓好,浸没在溢水杯中,水流入烧杯中,称出烧杯和溢水总质量m2。
(3)表达式:
2.测液体密度(测盐水密度)
(1)实验器材:天平、小烧杯、水、盐水、橡皮筋(或记号笔)
(2)步骤:①用天平称出空烧杯质量m0;②烧杯中装入适量水,在水面处作标记,称出烧杯与水的总质量m1;③将水倒出,倒入盐水至标记处,称出烧杯与盐水的总质量m2。
(3)表达式:
板书设计
一、测量液体和固体的密度
1.测量盐水的密度
2.测量小石块的密度
3.测漂在水面上的木块的密度
二、只有天平无量筒测固液体密度(等体积法)
1.测固体密度(测石块密度)
2.测液体密度(测盐水密度)
教学反思
本节课以实验为主,对学生的动手能力和团队协作能力要求较高,尽量给学生自主的空间,但是要注意时间的把控。学生对于误差的分析能力不够,这一点需要教师细心引导。
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