第五章 质量和密度全章教案[上学期]

第五章 质量和密度
第一节 质量及其测量
教学目标
1、知识与能力目标
(1) 知道质量的初步概念及其单位；
(2) 通过实际操作，掌握天平的使用方法。学会测量固体和液体的质量；
(3) 用分子和原子的概念初步理解“物质的量”的含义。
2、过程和方法目标
通过观察、实验，认识质量是不随物体的形状、状态、空间而变化的物理量。
3、情感、态度与价值观目标
通过天平使用的技能训练，培养学生严谨的科学态度与协作精神。
教学教程
1、质量的概念
教师出示一块冰、一颗铁钉、一把教学用木制米尺，一块木板、一把铁锤、一桶水等物体，出示顺序随机，让学生观察。
(1) 问题：能否将这些物体进行分类？你分类的理由是什么？
(2) 学生交流、讨论。
(3) 归纳：上述物体可以分为三类：
① 铁钉和铁锤为一类，它们都是铁制成的；
② 木板和米尺为一类，它们都是木材加工成的；
③ 冰块和水为一类，它们都是水，只是状态不同而已。
(4) 教师：铁钉和铁锤、木板和米尺、冰块和桶里的水，我们都把它们称为物体。构成这些物体的铁、木材、水，我们都把它们称为物质。从上面的例子我们可以看出物体是由物质构成的。
结论：一切物体都是物质组成的。
(5) 比较：一把铁锤和一只铁钉都是由铁这一种物质构成的，但两者所含铁这种物质的多少不同，一把铁锤比一只铁钉所含的铁多；一张课桌和一把教学用木制米尺都是由木材这一种物质构成的，但两者所含木材这种的物质的多少不同，一张课桌比一把教学用木制米尺所含的木材多。
教师：在物理上为了描述物体所含物质的多少引入质量概念，物理学中把物体所含物质的多少叫做物质。
质量通常用字母m表示。
2、质量是物体的基本属性
演示：(1)把冰块放在烧杯中用酒精灯加热，使其熔化成水；
(1) 用铁锤把铁钉敲弯。
问题：(1)烧杯中冰熔化成水，所含的水的质量有没有变？
(2)铁钉敲弯了，铁钉的质量有没有变？
(2) 如果将这一只铁钉由教室里带到宜宾，或带到更远的地方，它的质量会不会发生变化？
在教师的引导下，学生讨论、交流：冰熔化成水，只是冰的状态变化了；铁钉敲弯了，只是铁钉的形状改变了；铁钉由教室带到宜宾，或更远的地方，只是铁钉的位置变化了在这几种的变化现象中，物质没有从物体中转移出示，也没有发生由一种物质转变为另一种物质的现象，因此，只要物体中含有物质的多少不变，它的质量就不变。结论：质量是物体的基本属性，物体的质量不会随物体的状态、形状、位置的变化而变化。
3、质量的单位
质量的单位是千克，符号是：kg。常用 的质量单位还有克(g)、毫克(mg)、吨(t)。
它们的换算关系是：1kg=103g 1mg=103g=10-6kg 1t=103kg
二、质量的测量
天平是测量质量的常用工具。在物理实验中常见的天平有托盘天平和学生天平。
1、天平的测量原理：
天平是一个等臂杠杆
天平的两臂长度相等，当两个盘中物体的质量相等时，天平就会平衡，测量物体质量时，天平一个盘放被测物体，另一个盘放质量已知的砝码，天平平衡时，砝码质量就等于被测物体的质量。
2、认识托盘天平的构造；
①平衡螺母：用来调节天平横梁平衡；
②指针和分度盘：判断天平是否平衡，可以根据指针在分度盘上左右摆动幅度是否相等来判断，
③而不必等到指针完全停止摆动，只要摆动幅度相同即可；
④标尺、游码、砝码：指示所称物体 质量。
每架天平都 有自己的“称量”，也就是它所能称的最大质量。称量值就等于这台天平配套砝码盒内砝码的总数加砝码最大的读数所表示的质量。
标尺上每小格表示的质量数就是天平的精确程度。
3、记住天平使用注意事项
作业
1、50千克最接近下面哪一种物体的质量( )
A、新生儿 B、中学生 C、大象 D、老虎
2、一台天平的砝码由于使用不当，粘上了许多灰尘并且受潮了。利用它测量的物体质量比使用维护良好的天平测量的结果( )
A、偏大 B、偏小 C、相同 D、通过正确的读数，结果会相同
3、一个托盘天平未测物体的质量时，指针偏向分度盘的左边。可以( )
A、将平衡螺母向右调 B、将平衡螺母向左调
C、先调底座水平，再调节横梁 D、将天平横梁上的“游码“向左移动
4、一个物体质量的大小决定于( )
A、物体的形状 B、物体中含物质的多少
C、物体的空间位置 D、物体的状态
5、一台已经调节好的学生天平，移动到另一张桌子上。用这个天平测量质量，应该( )
A、不必调节就可以测量 B、只需调节水平底座
C、只需要调节横梁 D、需先调节底座水平，再调节横梁
6、一个铁锅，在以下哪一种情况下它的质量不会发生变化( )
A、把铁锅砸碎 B、把铁锅用旧
C、把铁锅带到月球使用 D、给铁锅补上一片铁
7、用一台天平称量一个物体的质量，右盘中有50g、20g、 10g 砝码各一个，游码的位置如图所示，这个物体的质量是 ，如果把这个实验带到月球上做，测量结果会 (填变大、变小或者不变)。
8、完成下列单位换算
3×105kg= t= g; 2×104g= kg= mg
9 、填上合适的单位
一个苹果的质量大约是100 ，一个成年人质量大约是60 。
10、一个人在用天平测量物体的质量的时候，不小心把被测物体放到了右盘，砝码放到了左盘，砝码有50g一个，20g两个，游码刻度是3g。该物体的质量是( )
A、90 g B 93g C 87g D 73g
11、使用托盘天平测量物体的质量的时候，可能造成测量结果偏小的是( )
A、使用已磨损的砝码 B、使用质量比标准质量大的砝码
C、测量的时候，指针偏向刻度盘的右边一点儿
D、测量的时候，指针偏向刻度盘的左边一点儿
12、有一枚大头针，怎样利用天平测量它的质量？
13、探究：一杯水凝结成冰以后，质量是变小了还是变大了？
猜想：
设计实验：
分析论证：
第二节、密度
教学目标
1、 知识与技能目标
(1) 理解密度的物理意义
(2) 能用密度知识解决简单的实际问题
2、 过程与方法目标
(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的比值不变性(物质的本质特性)来定义密度概念的科学思维方法。
3、情感、态度与价值观目标
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。
教学教程
一、从鉴别物质说起
我们鉴别物质，有很多时候，仅靠气味、颜色、软硬、形状等特性是有一定的局限性。但我们发现物质还有其它的特性，可以用来鉴别物质。
思考：用物体的质量来鉴别物质行吗？
二、实验探究
1、学生实验：调节好天平，用天平称量体积相同的木块、铝块、铁块。看看它们的质量相同是否相同？
结论：体积相同的不同物质，它们的质量不同。
2、出示：100g水和100g酒精体积，看看它们的体积是否相同？
结论：质量相同的不同物质，它们的体积相等。
3、提问：以上两个实验用不同的物质进行比较，根据实验结果，受到了什么启示？关于物体质量与体积的关系你们能提出什么问题来进行研究？
让学生讨论后提出这样的问题：同种物质的质量和体积会什么关系？
4、验证同学们的推测是否正确？请同学们(类比研究同一金属导体两端和电流关系实验)设计一个实验方案，用实验来验证推测的正确性。
5、根据实验方案不同实验小组分别用体积大小不同的若干铝块(或铁块、松木块)作实验。学生还可以把操作中出现的问题记在笔记本上。
由此可以得到结论：(1)同种物质质量增加，其体积也增大；质量减少，体积也会减少。质量和体积的比值一定。
(2)不同物质的质量和体积的比值是不同的。
三、密度
1、 密度定义
从前面的实验探究我们知道：一种物质的质量和体积的比值一定，物质不同，其比值也不同。这种比值不变性反映的正是物质本身所有的特性，它只跟物质的种类有关。是十分有意义的物理量，物理学中就把它定义为密度。
板书：单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度。密度公式
介绍密度的符号及单位：ρ------密度------千克每立方米(kg/m3)
m-----质量------千克(kg) V------体积------立方米(m3)
密度的单位由质量单位和体积单位组成的，像这种单位叫做组合单位 。
1g/cm3=1×103kg/m3
2、一些物质的密度值
对于同一种物质，如水在不同 的状态下，密度不同，物质密度与温度、压强有关；密度相同的不一定是同一种物质，如冰、蜡、植物油密度都 是0.9×103kg/m3；还有煤油、酒精密度都是0.8×103kg/m3；金属固体的密度较大。
要求学生记住水的密度值：1.0×103kg/m3，表示体积1立方米的水，质量是1.0×103kg。 读作：水的密度是1.0×103千克每立方米。
3、运用密度公式进行计算 例题：课文第14页例题
作业
1、一枝粉笔用掉了一半，剩下的一半与原来的相比( )
A、质量减小，密度不变 B、质量不变，密度减小
C、质量不变，密度不变 D、质量减小，密度减小
2、人们常说：铁比木头重。它的真实含义是( )
A、铁的密度比木头大 B、铁的质量比木头大
C、木头比铁轻一些 D、铁的质量和木头的质量实际上是一样的
3、对于密度公式ρ=m/V,下列说法正确的是( )
A、质量不变的时候，密度与体积成正比 B、体积不变的时候，密度与质量成正比
C、物质密度一定，质量与体积成正比 D、密度与体积成正比，密度与质量成正比
4、一根均匀的铁棒，去掉1 /2，剩下的一半是原来的质量的 ，剩下的一半体积是原来的 ，剩下的一半密度与原来的 。
5、 铝的密度是2.7×103kg/m3,读作 。它表示的意思是 。
6、一个烧杯质量是50g，装体积是100mL 的液体，总质量是130g.求这种液体的密度？
7、下面是调节天平和使用天平的步骤，请把正确的排列序号写在横线上 。
A、 把物体放在左盘，砝码放在右盘并移动游码使天平平衡
B、 调节天平横梁右端的平衡螺母，使指针指在刻度盘的中线处
C、 盘中砝码的总质量加上游码在标尺所对的刻度值，算出被测物体的质量
D、 把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的零刻度线处
E、 整理器材，把物体放回原处
8、一只瓶子能装2kg酒精(ρ=0.8×103kg/m3),如果用来装满水，那么瓶内水的质量( )
A、小于2kg B、大于2kg C、等于2kg D、 无法判断
9、平放在水平地面上的一块砖，切去一半，对剩下的半块砖，正确说法是( )
A、质量减少一半，密度减少一半 B、质量减少一半，密度不变
C、体积减少一半，密度减少一半 D、以上的说法均不正确
10、用托盘天平称量物体的质量时，将被称物体和砝码放错了位置，若天平平衡时，左盘放有100g和20g 的砝码各一个，游码所对的刻度值是4g，则物体的质量为( )
A、124g B、122g C、118g D、116g
11、一辆油罐车装了30m3的石油，小明想测量石油的密度，从车上取出30mL石油，测得它的质量是24.6g。求：
(1) 石油的密度。
(2) 这辆运油车所装的石油的质量。
12、探究：物质的质量与体积的关系？
猜想：
实验器材：一盒粉笔，天平，量筒，细沙，水油。
实验步骤：
列表
质量/g
体积/mL
密度(g/cm3)
画图：
以横坐标表示体积V，纵坐标表示质量m。作图。
分析论证：
13、一个质量是40g的容器，装满水后质量变为140g，装满油后质量变为120g。求油的密度。
14、参观调查：
小明和同学一起参观烈士陵园。他们观察到一块花岗石纪念碑，经测量得知，高4m,宽80cm，厚50 cm，计算它的质量是多少(ρ= 2.6×103kg/m3)有机会的话参观调查你见到的纪念碑并实地测量，计算这个纪念碑的质量是多少。
15、有一个铁球的质量是316g，体积是60cm3，问这个铁球是实心的，还是空心的？如果是空心的，那么中空部分体积是多大？
第三节、密度的测量
教学目标
1、知识与技能目标：
(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，一是用量筒测量液体体积的方法；二是用量筒测量不规则形状物体体积的方法。
2、过程与方法目标：
通过探究活动学会测量液体和固体的密度。学会利用物理公式间接地测定一个物理量的科学方法。
3、情感、态度与价值观目标：
培养学生严谨的科学态度。
教学过程
一、引入新课
通过上一节课学习，我们知道密度是物质的一种特性。在实际应用中有重要的意义。1、问：什么叫物质的密度？怎样计算物质密度？
2、出示一块长方体铁块，问：要测这铁块的密度，需要测哪些量？用什么器材测量？记录哪些量？怎样求出铁块的密度？
3、再出示一块任意形状的石块和装在小碗的盐水问：能否用测长方体铁块密度的方法测这块石块的密度和小碗里的盐水？用刻度尺不行，那么用什么仪器来测定形状不规则的石块和盐水的体积？出示量筒，指出液体的体积可以用量筒来测量。
二、量筒的使用
指出：量筒中液面呈凹形时，读数时要以凹形的底部为准，且视线要与液面相平，与刻度线垂直。
1、探究怎样用量筒测量不规则形状物体的体积
方法：先在量筒中装入适量的水(以待测体积的物体放入量筒后能完全浸没，且量筒中的水上升的高度不超过量筒的最大刻度值为准)，读出此时量筒中水的体积V1；将不规则形状物体浸没在量筒中，读出此时量筒中水面所对应的刻度值V2。V2与V1的差值就是被测不规则形状物体的体积。
2、了解这种测量方法的原理：利用等量占据空间替代的方法进行测量。
3、尝试测量一个塑料块的体积。
4、探究怎样用量筒测量一些形状不规则且无法浸入量筒之内的固体的体积。
可采用“溢杯法”测量其体积。所谓“溢杯法”即将物体浸入盛满水的容器内，同时将溢出的水接到量筒中，读取的数值便是该物体的体积。但现有量筒一次不能盛取石块溢出的水量，可用较大容器盛接溢出的水，再分若干次用量筒测量所接到的水，多次读取数据，最后相加得到石块的体积。
5、探究怎样用量筒测量密度小于水的不规则物体的体积。
(1) 压入法：用一根细而长的铁丝将蜡块压入水中。蜡块投进量筒和压入水中后量筒中水面所对的刻度的差值就是烹块的体积。
(2) 沉锤法：用细线将一个钩码系在蜡块下面，用细线吊着蜡块和钩码放入量筒，钩码先浸没在水中，记下此时量筒中水面所对应的刻度值V1，然后钩码和蜡块一起浸入水中，记下此时量筒中水面所对应的刻度值V2，V2与V1的差值就是蜡块的体积。
三、测量形状不规则的塑料块和盐水的密度
1、学生分组设计实验方案、设计实验数据记录表格。
2、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。
3、各小组汇报实验数据，然后进行讨论；
引导学生进一步体会到：密度是属于物质本身的一种特性，其大小与物质的质量、体积无关 ，它与物质种类有关，同一种物质密度相同。
作业
1、测量一种物质的密度，一般需要测量它的 和 。然后利用公式 ，计算出物质的密度。这是一种 (填“直接”或者“间接”)测量法。
2、测量形状不规则固体体积的时候，要用量筒来测量，量筒的容积要适量，适量的含义是固体 (填“能够”或者“不能”)浸没入液体中。
3、小亮做测量石块的密度的实验，量筒中水的体积是40mL，石块浸没在水里的时候，体积增大到70mL，天平测量的砝码数是50g,20g,5g各一个。游码在2 .4g的位置。这个石块的质量是 ，体积是 ，密度是 。
4、为了减轻飞机的质量，制造飞机时，应该选用密度较 的材料。
5、下列是不同量筒的量程和分度值，小明同学要测量出密度是0.8g/cm3的酒精100g ,则应选择( )
A、50mL，5 mL B、100 mL,2 mL C、250 mL,5 mL D、400 mL,10 mL
6、使用托盘天平的时候，下列做法错误的是( )
A、加减砝码的时候，可以用手轻拿轻放 B、不允许把化学药品直接放在天平托盘里
C、被测物体不能超过天平的量程
D、被测物体的质量等于右盘砝码的质量加上游码的读数
7、用天平和量筒测量食用油密度的实验中，不必要且不合理的是( )
A、 用天平称出空烧杯的质量
B、 将适量的食用油倒入烧杯中，用天平测出杯和油的总质量
C、 将烧杯中的油倒入量筒中读出油的体积
D、 用天平测出倒掉油以后烧杯的质量
8、下面是小明在测铁块密度时的主要步骤，请你写下正确的操作步骤序号( )
A、 将m、V代入公式中，算出铁块密度
B、 铁块用细线拴好轻轻放入水中，测出水和铁块的总体积V2
C、 在量筒中倒入一部分水，测出水的体积V1
D、 用天平称出铁块的质量m
E、 根据数据V1 、V2算出铁块的体积V
9、根据密度的公式，下列说法正确的是( )
A、质量越大，密度越大 B、体积越大，密度越小
C、密度是物质的性质，与质量、体积无关
10、在调节托盘天平指针前，发现指针偏向刻度线中央的右侧。为使天平横梁平衡，应将横梁右端的调节螺母( )
A、向或移动 B、向左移动 C、不必移动，而移动游码 D、以上三种都可以
11、给你一台天平、一把直尺、一枝铅笔，测出一卷细铜丝的长度，写出你的方法。
12、用铁、木分别做成体积相同的实心立方体，问哪一个质量大？为什么 ？
13、小实验： 测量雪的密度
问题：雪的密度在任何地方、不同的时间都一样吗？
材料： 两个同样大小的玻璃或塑料筒(高约25cm,直径约7cm)；两个塑料袋，一架天平，一个量筒。
操作过程：(1) 在冬天时将塑料袋装满雪，记下雪的类型(例如，湿雪、干雪、干粉状雪等)及室外空气的温度；
(2) 返回教室内把雪全部倒入一个大碗里；
(3) 将一个圆筒称重(m1), 仔细地装满雪，不要使筒内留下空隙，再一次将圆筒称重(m2)，m2-m1即测得的雪的质量；
(4) 取第二个圆筒测量它的体积。方法有二：一是用量具测量；二是将圆筒装满水，用量筒测出其体积，记录下需要水的数量(mL)
(5) 雪的密度等于雪的质量除以圆筒的体积；
雪的密度=
(6) 在不同温度下重复这个实验，观察雪的密度在不同温度下是否相同。
14、为了判断一个铁球是不是空心的，某同学测得如下数据：
铁球的m/g 水的体积V/mL 水和铁球的总体积V/mL
79 60.0 90.0
(1) 做这个实验需要哪些器材？主要步骤怎样？
(2) 该铁球是空心的，还是实心的？
(3) 若铁球是空心的，空心部分的体积是多少？
第四节 密度与社会生活
教学目的
1．会查密度表．记住水的密度．
2．能运用密度知识分析和解决简单的实际问题．
教具：运动会奖牌1枚，形状不规则的铁或铝制机器小零件1个，铝电线1卷
教学过程
一、由提问引入课题
教师分别出示：运动会奖牌及1卷铝电线．提问：(1)怎样能知道这块“运动会的金牌”是不是纯金的？(2)不用尺量，怎样知道这一大卷铝电线的长度？
用前面学的密度知识，就能解决这些问题．
二、进行新课
1．密度表
讲解：由于每种物质的密度是一定的，密度是物质的一个重要特性，为了便于大家查各种物质的密度，科学家们测出了各种物质的密度．课本上列出了“一些固体、液体、气体的密度”．
(1)让学生看课本上的密度表．从表中查出待查物质的密度，知道每种物质密度表示的物理意义．教师示范：待查物质“铝”的密度值，它的读法及物理意义．
请两位学生用“千克／米3”为单位，分别查出铜和水的密度读数并说明它的物理意义．
再请两位学生用“克／厘米3”为单位，回答上述的提问．要求学生记住水的密度．
(2)通过阅读密度表，了解常见的固体、液体、气体密度大小的规律．
提问：比较常见的固体、液体、气体密度的大小，可以看出什么规律？学生讨论得出：一般固体和液体的密度大小是同一数量级，气体的密度比它们小1000倍左右．
2．利用密度知识求物体的质量（出示例题）
学生回答，教师归纳．由ρ=m／V，得m=ρV可算出物体的质量．
3．利用密度知识求体积（教师出示：1个铝制的机器零件．）
提问：(1)不用量筒或量杯能测出这个零件的体积吗？(2)谁能想出求这个铝制零件体积的方法？
学生回答，教师归纳：可用天平称出这个零件的质量；由密度表查出示：抄好例题的小黑板．〔例1〕某个钢制零件的质量为46.8克，它的体积有多大？
请2位学生在黑板上计算，其他学生在作业本上计算．
由学生评议黑板上的解法是否对，对存在的问题及时进行纠正．
出示：一卷铝电线，提问：不用尺，谁能算出这卷铝电线的长度？
教师引导学生讨论得到：称出铝电线的质量m；从密度表查出铝的密度，可以算出这卷铝电线的长度l．
4．利用密度知识鉴别物质（出示：运动会第一名的奖牌．）
提问：奖牌是用什么做的？是真金的吗？谁能找到鉴别的办法？
学生回答，教师归纳：用天平称出奖牌的质量；用量筒量出奖牌的制成的．
让学生看小黑板的例题2：“市中学生运动会的金牌质量为29.5克，体积为5.2厘米3，它是真金的吗？是什么材料制成的？”
请2位学生在黑板上计算，其他学生在作业本上计算．
由学生评议黑板上的解法是否正确，对存在的问题及时进行纠正．
教师指出：与上题的道理相同，利用密度知识还可以鉴别牛奶、酒的优劣，在地质勘探中鉴别矿石．
5．引导学生完成课本〔例题〕
(1)全班读题，请一学生说出已知条件．
(2)教师分析题意并板书解题过程．
三、复习小结，巩固新课