第三節 密度(1)
[學習目標]
1.復述密度的定義,寫出密度公式,說出公式中的各個字母所代表的意義,寫出并讀出密度的單位“千克/米3 ”、“克/厘米3”,說明其含義,領會密度單位(復合單位)的確定方法。
2.會推導克/厘米與千克/米的關系。
3.會用公式ρ=m/v計算物質的密度。
4.認識用實驗、比較的方法建立密度概念的過程,認識用比值定義密度的方法。
5.領會“同中求異”、“異中求同”的比較方法。
[重點]
1.建立、理解密度的概念。
2.“同中求異”、“異中求同”的比較方法。
3.應用公式計算物質的密度。
4.密度的單位。
[難點]
建立并理解密度的概念。
[教學方法]
啟發式綜合教學方法。
[教具和學具]
教具:托盤天平一架,體積相同的銅塊、鐵塊各一個,體積相同的鋁塊兩個,體積不相同的木塊兩個,投影器材,投影片若干。
學具:托盤天平一架,砝碼一套,長方體蠟塊(或木塊)一個,刻度尺一把。
[教學過程]
引入新
這里有兩個由不同物質組成的物體,一個是銅塊,一個是鐵塊,它們的體積相同,質量相等嗎?怎么比較?
如果是同種物質,體積相等,質量相等嗎?這兩個都是鋁塊,體積相等(出示鋁塊并分別放在天平兩盤上),質量相等嗎?
如果同種物質,體積不相等,質量還相等嗎?(將兩個木塊分別放在天平的兩盤中)這兩個木塊哪個質量大?同一種物質,體積大的質量大,體積小的質量小。這僅僅是質量跟體積的粗略關系,同種物質的質量跟體積有什么準確的數量關系呢?(滲透由粗略到精確,定量研究物理規律的方法。)
板書:同種物質,質量跟體積有什么關系呢?
新教學
實驗研究
⑴設計實驗:
師:要研究質量跟體積的數量關系,首先要把質量、體積的數值測出。質量和體積怎么測?
生:質量用天平測量;體積可以先用刻度尺測量出長、寬、高,然后根據長方體體積=長×寬×高進行計算。
師:為了便于記錄和分析測得的數據,我們需要設計一個表格,這個表格應該有哪些內容?
生:質量、體積。
師:當然還應標明被測物體。(投影出示表格1、2)
表1
體積(立方厘米)質量(克)質量/體積/(克/立方厘米)
蠟塊1
蠟塊2
蠟塊3
蠟塊的質量跟體積成正比,質量跟體積的比值是一定的。
表2
體積(立方厘米)質量(克)質量/體積/(克/立方厘米)
木塊1
木塊2
木塊3
木塊的質量跟體積成正比,質量跟體積的比值是一定的。
結論:同一種物質的質量跟體積成正比,質量跟體積的比值是一定的。
(2)學生測量
師:請同學測量、計算出你桌上的蠟塊或木塊的質量和體積,并記錄在表格中相應的空格內。
(3)數據分析
師:先看蠟塊的質量跟它的體積有什么數量關系呢?
生:體積增大,質量也增大。體積增大到幾倍,質量也增加到原的幾倍,質量跟體積成正比。
師:請再仔細看,三個蠟塊的質量不同,體積也不同,有無相同之處?(稍停)剛才豎著看,發現蠟塊的質量跟體積成正比,如果換個角度,橫著看,你能發現有什么相同之處嗎?
(滲透“異中求同”的比較方法)
生:比例相等。
師:引導學生計算填表。
生:質量跟體積成正比,分子、分母同時擴大或縮小多少倍,分數值不變。
師:(投影結論)蠟塊的質量跟體積成正比,質量跟體積的比值是一定的。
師:那么木塊的質量跟體積有什么關系呢?
生:木塊的質量跟體積成正比。
師:對于木塊1質量跟體積的比值等于多少?木塊2呢?木塊3呢?有什么關系?質量跟體積的比值跟質量、體積有關系嗎?據此你能得出什么結論?
生:木塊的質量跟體積成正比,質量跟體積的比值是一定的。
師:木塊、蠟塊是不同物質,有沒有共同規律?
生:質量跟體積成正比,質量跟體積的比值是一定的。
(滲透“異中求同”的比較方法)
師:其他物質是否也有這個規律呢?那么蠟塊、木塊都具有的共同規律中有無不同之處?
生:比值不同。
(滲透“異中求同”的比較方法)
師:如果換用其他物質實驗會發現,物質不同,質量跟體積的比值一般不同,物質相同,質量跟體積的比值就相同,就是說質量/體積跟什么有關?
生:物種的分類。
師:所以說質量跟體積的比值反映了物質的一種特征,在物理學里用密度表示物質的這一特征。
密度的概念
板書題:三、密度
師:蠟塊的質量跟體積的比值是0.96,表示的意義是什么?
生:1立方厘米蠟塊的質量。
(滲透比值定義物理量的方法)
師:木塊的質量跟體積的比值是0.28,表示的意義是什么?
生:1立方厘米木塊的質量,即木塊單位體積的質量。
師:木塊的質量跟體積的比值等于木塊單位體積的質量,因此可以說木塊的單位體積的質量叫做木塊的密度。
師:如果是蠟塊、木塊以外的某種物質,就應說某種物質單位體積的質量叫做這種物質的密度。
板書:1、定義:某種物質單位體積的質量叫做這種物質的密度。
師:現在你能找到計算密度的公式嗎?
生:密度=質量/體積
師:密度公式可以用字母表示為p=
板書:2、公式:密度=質量/體積,
師:根據密度的公式,就可以計算物質的密度。(投影出示例題)
例題
一塊鐵的質量是1975千克,體積是0.25立方米,鐵塊的密度是多大?
板書:3、單位:千克/立方米。
師:我們剛才求的蠟塊、木塊的質量跟體積的比值實際就是它們的密度,單位應是什么?
師:克/立方厘米。
師:由于物理實驗中用的物質一般不多,質量單位常用克,體積單位常用立方厘米,因此密度單位常用克/立方厘米。
(滲透復合單位的組成方法)
師:既然兩個單位都是密度的單位它們之間應該有明確的換算關系,怎么把克/立方厘米換算為千克/立方米?
(學生回答,然后投影出示換算過程)
1克/立方厘米=
師:你能把千克/立方米換算為克/立方米嗎?請后練習。
反饋總結
(投影出示思考題)
1.一杯水和一桶水的密度哪個大?一個小鐵釘和一個大鐵塊的密度哪個大?
2.一塊磚分成大小不相等的兩塊,則( )
A.小塊的密度的大。 B、大塊的密度大
C.密度一樣大。 D、無法判斷。
3.有人說,同一種物質的密度跟質量成正比,與體積成反比,這種說法對嗎?為什么?
(學生閱讀、思考、回答,師生評析)
師:這節我們首先提出了同種物質的質量跟體積有什么關系的問題,然后選擇三個大小不等的蠟塊(木塊),分別測出它們的質量、體積、分析數據時采用了比較方法(板書:比較),先是比較三個蠟塊,質量不同,體積不同,質量跟體積的比值相同,這種比較方法叫做同中求異(板書)。用同樣的方法發現木塊的質量不同,體積不同,質量跟體積的比值相同。然后比較不同物質組成的蠟塊、木塊發現有一個共同的規律:質量都跟體積成正比,質量跟體積的比值是一定的,這也是異中求同。不同物質雖然都有著個規律,但質量跟體積的比值各不相同,這種方法叫做同中求異(板書),由此我們認識到質量跟體積的比值跟物質有關,它反映了物質的一種特性,我們用密度表示它并進一步得到密度的定義、公式、單位。
師:密度跟前面學過的哪個物理量很相似?
生:速度。
師:有哪些方面相似?(投影出示表格3)
密 度速 度
定義
公式
單位
生:①定義:敘述方式相似。
②公式:物理學中常常用兩個物理量的比值第一新的物理量,這種方法叫做“比值定義法”。
板書:比值定義法。
③單位組成方法相似,以后遇到用比值定義的物理量也可以用同樣的方法確定它的單位。
布置作業
本第82頁練習第1、3題。
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