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沪科版八年级全册第五章 质量与密度第一节 质量教学设计
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这是一份沪科版八年级全册第五章 质量与密度第一节 质量教学设计,共43页。教案主要包含了教学目标,教学重点,教学难点,课时建议,教具准备,教学课时,巩固复习,新课引入等内容,欢迎下载使用。
第五章 质量与密度
本章是八年级上册的重点,也是难点.本章涉及到“质量”和“密度”这两个重要物理量.通过讲述质量、天平和量筒的使用方法、密度概念的引入和测量以及密度知识的应用,使学生对物质及其属性有进一步定量的认识.
本章共有4节:
1.第一节“质量”,考虑到初中学生的年龄特点,因此用“物体中所含物质的多少”引入质量概念,并且直接给出了质量单位及其换算关系.通过“信息窗”栏目列举一些物体质量的大小,使学生对物体质量有具体的认识.将测量的常用测量工具作一个简单的介绍,降低本节的难度.
2.第二节“学习使用天平和量筒”,让学生学习使用天平、量筒测量物体的质量和体积,为密度的测量打下基础,便于对测量工具形成系统的认识.关于质量的测量,课本介绍了托盘天平的使用方法,注意培养学生的阅读能力.
3.第三节“科学探究:物质的密度”,首先让学生体会到体积相同的不同物质(木块、铝块、铁块)的质量不等,表明物质在这方面的性质上存在差异.然后让学生进行“同种物质的质量和体积关系”的探究.利用探究结果:同种物质的质量与体积成正比,且单位体积的同种物质的质量是一个定值,不同物质单位体积的质量不同.因此,可用单位体积的质量来表征物质的这种特点.从而引出密度的概念及其单位.最后简单的介绍了用ρ=m/V可以间接地测量计算出物质的密度.
4.第四节“密度知识的应用”,认识密度知识的实际应用,运用密度知识鉴别物质种类,以及学会用密度知识去解决一些实际问题.
【教学目标】
1.在知识目标方面:让学生知道质量的初步概念及其单位;理解密度的概念及其物理意义,会用天平测量物体的质量、用量筒直接测量液体体积或间接测量不规则固体的体积.会用天平、量筒测量物质的密度,知道密度的应用,能运用密度公式进行有关的计算,能用密度知识解决简单的实际问题.
2.在能力目标方面:在引入密度概念的过程中,让学生体会用控制变量的方法来研究物理量之间的关系;并理解用比值来定义物理量的方法.
3.在素养目标方面:让学生在使用天平、量筒测质量、测密度的过程中,培养严谨的科学态度和实事求是的作风.
【教学重点】
天平、量筒的使用,密度概念的引入,密度公式的应用.
【教学难点】
质量、密度的理解,密度的测量与计算,以及运用密度知识解决一些实际问题.
【课时建议】
本章共有4节,建议6课时.
第一节 质量……………………………………………………………1课时
第二节 学习使用天平和量筒…………………………………………1课时
第三节 科学探究:物质的密度………………………………………1课时
第四节 密度知识的应用………………………………………………1课时
专题四 用变式法测密度………………………………………………1课时
本章复习和总结…………………………………………………………1课时
第一节 质量
【教学目标】
一、知识目标
1.知道质量的初步概念及其单位;
2.知道质量是物体的一种属性;
3.认识测量质量的工具;了解托盘天平的结构.
二、能力目标
1.通过观察和比较,形成对质量概念的初步认识.
2.通过观察,让学生认识测量质量的工具,以及了解托盘天平的结构.
三、素养目标
学生通过动手操作有关物体形状、位置、状态改变而质量不变的实验,明白科学探究是获取真理的一种重要实验方法.
【教学重点】质量的单位及其换算关系.
【教学难点】对质量的单位形成具体的认识;质量的单位换算、科学计数法的应用.
【教具准备】练习本1个、矿泉水1瓶、托盘天平和砝码1套、杆秤、多媒体课件.
【教学课时】1课时
【巩固复习】
教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业,加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
师 我们知道组成物体的物质是有多有少的,也就是说物体中所含物质质量的多少不同.谁来说一说下面甲、乙两人所说的“质量”的含义是否相同?
甲:这袋米的质量是多少?乙:这种米的质量如何?
学生:甲说的质量是指这袋米所含米这种物质的量有多少;乙说的质量是指这种米是否有杂质、是否变质等.
师 同学们以上的分析都很好.在物理学中,把物体所含物质的多少叫做质量.这就是今天我们要学习的内容.
【进行新课】
知识点1 质量是物体的基本属性
(1)质量
师请同学们结合日常的观察,再举些身边的事例来说明对质量这个物理量的理解.
学生1:课桌和凳子都是由木头组成的,它们所含有的木头的多少不一样.
学生2:书和练习本都是由纸组成的,它们所含有的纸的多少不一样.
师 同学们说得很好.由此可见,大家认识了质量这个物理量是表示物体所含物质的多少.
板书:物体所含物质的多少叫做质量,用字母m表示.
(2)质量是物体的一种属性
师 同学们,请大家认真观察下面的实验(教师演示实验):①出示课本,把书卷成筒状;②把书由讲台拿到教室后面;③出示装满水的矿泉水1瓶.请学生回答下列问题:
(1)上述情况下,书的形状改变了,它的质量是否改变?
(2)书的位置改变了,它的质量是否改变?
(3)假如把书带到月球上,它的质量是否改变?
(4)当这瓶水放入冰箱里面冻成冰时,它的状态改变了,它的质量是否改变?
学生观察、交流、分析、讨论,然后回答:没有改变.
师鼓励学生积极发言,并得出结论.
板书:质量是物体的一种基本属性,它不随物体形状、位置、温度、状态的变化而变化.简称“四不变”.
注意:质量是“物体”的属性,不是“物质”的属性,别混淆.教师接着举例进一步帮助学生理解(也可以让学生自己举例说明):①橡皮泥捏成不同的小人,尽管橡皮泥的形状发生了变化,但橡皮泥的质量没变;②我们将从超市里买的商品带回家,虽然位置变了,但商品所含物质的多少没变,所以物体的质量不随位置的变化而改变.③随“天宫一号”进入太空的摄像机等设备回到地面后,设备的位置变化了但其质量没变.④冰块受热熔化成了水,水又变成水蒸气,整个过程中温度和状态发生了变化但其质量没变.
例题1天平的每一个砝码都有一定的质量,它们的质量在下述情况下会发生改变的是( )
A.生锈了
B.放在月球上
C.掉在干净的水泥地上碰了一下
D.气温升高
解析:一切物体都是由物质组成的,物体所含物质的多少叫质量.判断一个物体的质量是否发生变化,牢牢把握质量的概念——物体所含物质的多少,物质多少不变,质量不变;质量是物体本身的一种属性,它与物体的形状、温度、位置和状态无关.选项B、C只是使砝码的位置发生了变化,选项D是砝码的温度发生变化,只有选项A生锈了,是砝码的质量发生了变化.
答案:A.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
知识点2 质量的单位
师 一杯水我们喝了一口后,杯中水的质量减少了,那到底减少了多少呢?如何准确表示水的质量呢?因此,我们必须知道质量的单位.不同的国家质量的单位不同,如我国过去一直用的质量的单位有:斤、两、钱,现在用的单位:千克(公斤)、克、毫克、吨;英、美国用磅、盎司.国际上为了便于交流、合作,统一了质量的国际单位为:千克,符号是kg.
板书:质量的单位:千克,符号是kg.比千克小的单位有克(g)、毫克(mg),比千克大的单位有吨(t).它们之间的换算关系是:1t=103kg,1kg=103g,1g=103mg.
师 1千克和1克到底多大?我们平时说一个鸡蛋大约是50克,一个苹果大约是100克,一立方水约为1吨.请大家阅读教材P85页“图5-4 质量单位的换算及某些物体的质量”,认识“吨”“千克”“克”的大小,然后说说你们各自的体重是多少.
学生积极举手踊跃回答.
例题2 1.5×10-4t所表示的质量,最有可能是( )
A.一个人的质量 B.一只鸡的质量
C.一个大头针的质量 D.一个苹果的质量
解析:将比较陌生的数字和单位转化为较为熟悉的数字和单位,联系生活实际进行比较,做出选择.1.5×10-4t=1.5×10-4×1000kg=0.15kg.一个人的质量大约是50kg,故A选项不符合题意;一只鸡的质量大约是1.5kg,故B选项不符合题意;一个大头针的质量大约是几mg,故C选项不符合题意;一个苹果的质量大约是0.15kg,故D选项符合题意.
答案:D.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
知识点3 测量质量的工具
(1)测量质量的工具
师 我们到商店、超市去买米、水果之类的东西时,售货员用什么工具称量货物的质量?
学生:电子秤.
师 同学们再想一想,除了电子秤可以测量质量外,我们还见到哪些测量质量的工具?
学生(踊跃回答):测体重用磅秤;到菜场买菜看到用杆秤;称量汽车的质量用地中衡……
师 同学们回答正确,说明你们平时关心生活、热爱生活,大家就应该这样善于观察.其实,在我们实验室里测量质量的工具是天平,包括托盘天平和物理天平(物理天平也叫学生天平)两种.
教师用多媒体展示课件“测量质量的常用工具”(如下图),加深学生对测量质量工具的认识和理解.
测量质量的常用工具(多媒体课件)
1.工农业生产、日常生活中测量质量的常用工具有:
案秤 台秤 杆秤 电子秤
2.实验室中测量质量的常用工具有:
师 杆秤是我国古代劳动人民发明的,已经应用了许多年了,希望同学们今后能发明出更便于使用、更精确的测量质量的仪器.其实在实验室中,我们一般用托盘天平称质量.
(2)托盘天平的构造
教师用多媒体播放课件“托盘天平的结构”,然后拿起托盘天平实物,逐一介绍天平各个部件的构造和作用.教师可以进一步提问,让大家思考为何天平要这样设计,有何作用?(学生讨论、交流并发表看法)
托盘天平的结构(多媒体课件)
1.托盘天平的主要结构有:底座、托盘(两个)、横梁、标尺、游码、平衡螺母、指针、分度盘、相配套的砝码.
2.指针的作用是指示横梁是否平衡;平衡螺母的作用是调节横梁平衡;游码的作用相当于向右盘加小砝码.
板书:托盘天平的构造:底座、托盘(两个)、横梁、标尺、游码、平衡螺母、指针、分度盘及相配套的砝码.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
【课堂小结】
大家这节课的收获确实不少,我们共同学习了质量的概念和表示质量大小的单位及质量的测量工具,我们知道质量是物理学中一个重要的概念,是属性量,它不随物体形状、位置和状态(温度)的改变而改变.我们还认识了测量质量的工具,了解了托盘天平的构造.好,谢谢!
【课后作业】
完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.
在探究物体的质量不随物体的形状、位置和状态的改变而改变时,可以采用电子秤称量物体的质量进行比较,这样更易于帮助学生理解质量是物体的一种属性.
第二节 学习使用天平和量筒
【教学目标】
一、知识目标
1.学会使用托盘天平称固体和液体的质量.
2.知道怎样测量小于天平感量的细小物体的质量.
3.能区分量筒和量杯,会正确的使用量筒和量杯.
二、能力目标
1.会阅读产品说明书,能参照说明书正确的调节、使用托盘天平,并养成阅读产品说明书的习惯.
2.在使用精密仪器时,养成细心、耐心、认真和爱护仪器的好习惯.
三、素养目标
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.通过实验测量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】会用天平正确地测量物体的质量,会用量筒和量杯测量液体和固体的体积.
【教学难点】正确使用天平测量物体的质量;能较准确的用量筒测固体的体积.
【教具准备】托盘天平附砝码一套、量筒、量杯、烧杯、细线、小石块、水、木块、食盐、多媒体课件等.
【教学课时】1课时
【巩固复习】
教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业,加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
师 同学们,我们知道物体质量可以用天平测量,那怎样使用托盘天平测量物体质量?物体的体积如何测量呢?
教师展示托盘天平、小石块、长方体的铁块和不规则的塑料块、一些水,启发学生深入思考问题.
【进行新课】
知识点1 学会使用天平
教师提出下列问题,并引导学生思考:(多媒体展示)
思考题:(1)如何利用天平测量固体(例如小石块)的质量?
(2)如何利用天平测量液体的质量?
(3)如何利用天平称取一定质量的固体和液体?
(1)托盘天平的使用说明
师 下面我们就来探究上面这些问题.各小组准备好天平和砝码、被称物体.首先,请同学们认真观察老师的操作,仔细琢磨老师的讲解,然后进行规范操作.
师 托盘天平是比较精密的测量仪器,我们必须严格按照它的使用方法正确进行操作,否则会测量不出正确的结果,甚至损毁天平.下面我们一起学习托盘天平的使用方法.
教师用多媒体播放课件“托盘天平的使用说明”.(教师可以边讲解边演示操作步骤,并引导学生思考和讨论为什么要这样操作.)
托盘天平的使用说明(多媒体课件)
①将天平放在水平桌面上,使底座水平.②调节天平的横梁平衡:首先把游码拨到标尺左端的零刻度线处;其次调节横梁右端的平衡螺母,直到指针在分度盘的中线处.(注:为了保证天平测量的精确性,我们在使用天平之前一定要牢记并完成①、②两个操作)③称量物体时,左盘放物品,右盘放砝码(且按从大到小的顺序增减砝码),不平衡时可移动游码,直至平衡;④称量结果=砝码质量+游码所对刻度值.
教师引导学生独立完成调节天平的实验.教师巡视指导,并提出下列思考题:(用多媒体展示)
思考题:(1)将游码移到标尺上的0刻度线上时,是游码左边还是右边与0刻度线对齐?(2)横梁平衡的标志是什么?(3)若横梁左边高右边低,应将右边的平衡螺母向哪边调?如果是右边高左边低,又该如何调?
学生回答:(教师适时点评)(1)游码的左边对齐0刻度线.(2)横梁平衡的标志是指针指在分度盘的中线处.(3)左端高时,平衡螺母向左移动;右端高时,平衡螺母向右移动.
师 大家从实践中,获得的经验非常好,可以总结:调节天平平衡时,哪端高就将平衡螺母往哪端调.(便于学生记住)
师 请同学们思考为什么加砝码时,要按从大到小的顺序添加?(教师可将“从大到小”和“从小到大”的两种加砝码情况演示给学生看,并让学生观察哪种容易,便于较快进行测量)
学生讨论后得出结论:按从大到小的顺序加砝码更加便于测量.
(2)托盘天平的读数
教师引导学生仔细观察托盘天平的刻度线和砝码,然后思考下列问题:(用多媒体展示)
思考题:(1)请你观察砝码盒里有多少种不同质量的砝码?
(2)请你说说天平标尺上,一个小格相当于多大质量的砝码,标尺上最右端表示多少克?
(3)读数时,是以游码左边还是右边所对应的刻度线为准?
(4)读数时,是先读大砝码还是小砝码?
(5)物体的质量如何计算?
学生回答:(讨论、交流后积极发言).
教师总结板书:
正确使用天平的方法:①水平放置;②调节横梁平衡:游码归零;调节平衡螺母(哪端高就往哪端调);③测量:左物右码;按从大到小增减砝码;砝码不够,移动游码;④物体质量=砝码+游码示数(m物=m砝+m游);⑤记录结果:数值+单位;⑥整理器材.
(3)练习使用托盘天平
教师可将学生分三组:甲组测量小石块的质量;乙组测量一定水的质量;丙组称量出20g食盐.
教师巡视指导.
实验汇报及交流评估.
例题1 某同学使用天平称量物体质量,调节天平横梁平衡时,出现图所示情况,他应 使横梁平衡;如果在称量过程中,出现如图所示情况,他应 .
解析:平衡螺母与游码在调节天平时的区别——平衡螺母在测量之前调节,观察指针的偏转方向,将平衡螺母向指针偏转相反的方向调节使天平横梁平衡;在测量过程中,不能再调节平衡螺母.游码只在测量中调节,调节游码相当于向右盘中加减小砝码.如图,调节天平平衡时,指针右偏,说明天平右端下沉,平衡螺母向相反的方向移动,平衡螺母向左移动.当称量物体质量时,指针右偏,说明天平右端下沉,要减少砝码.
答案:向左调节平衡螺母;减少砝码.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
知识点2 学会使用量筒和量杯
师 刚刚我们学习了使用天平测量质量,那怎样测量液体的体积?怎样测量一个小石块或塑料块的体积?
教师展示一个量筒(或量杯),告诉学生用这个量筒(或量杯)就可以测量水和塑料块的体积,然后引导学生观察量筒(或量杯)的结构.
学生:量筒(或量杯)上有单位毫升(mL)、刻度值.
教师提醒:1mL=1cm3.不同量筒(或量杯)的最小刻度值可能不同,大家在使用之前,先要看清楚,以免读数时弄错了.
教师用多媒体播放课件“量筒和量杯的使用方法”.
量筒和量杯的使用方法(多媒体课件)
量筒和量杯是用来测量液体体积的工具,量筒或量杯的壁上均有刻度,相邻的两条刻度线之间的距离为分度值,表示量筒或量杯的精确程度.通常情况下,还标有100mL、200mL或500mL等字样,这些字样均表示量筒或量杯的最大量程,即最多能测量的体积是多少毫升.在使用量筒测量液体体积时,无论液面下凹还是上凸,测量者读数时其视线都应与凹面的底部或凸面的顶部在同一水平线上.
(1)用量筒测量液体的体积
师 好,下面请大家思考,如何用量筒量取体积为50mL的水.请几位同学上台给大家演示.
学生上台操作演示,教师和学生评判.教师及时指出存在的问题,并纠正.同时用多媒体课件演示正确和错误的读法让学生判断.
师 读数时,视线必须与液面的凹液面相平齐(注:如果是凸液面,则视线与凸液面相平齐).下面请同学们思考乙、丙图错在哪里?会对测量结果有何影响?
教师请三位学生演示乙、丙两种操作,并引导学生分析,然后作出总结:乙图读数导致测量结果偏大,丙图读数导致测量结果偏小.
板书:(1)量筒水平放置在实验台上,弄清量筒的最小刻度和最大量程.
(2)读数时,视线应与液面凹面(或凸面)相平齐.
(2)用量筒测量固体的体积
师 既然量筒可以测量出液体的体积,那么不妨由乌鸦喝水想到利用固体排开液体的方法间接测量出排开液体的体积便知道固体的体积.下面请大家思考如何利用量筒测量出这个不规则塑料块的体积.
学生思考和讨论.
教师用多媒体播放课件“如何用量筒测量固体的体积”.
如何用量筒测量固体的体积(多媒体课件)
利用量筒或量杯测量不规则小固体的体积(排水法):
① 用烧杯将适量的水倒入量筒内,正确读出水的体积V1.(如图甲)
② 将待测小固体用细线拴住,轻轻地浸没于量筒内的水中;
③ 正确读出水面上升后的总体积V2.(如图乙)
④ 计算被测小固体的体积:V=V2-V1.
注意:①取水要适量,使塑料块放入后既能完全没入,同时又不会超出刻度线之上.
②为了便于操作,用细线系住塑料块轻轻地放入量筒中,以防止溅出或砸坏量筒.
③所测固体既不吸水又不溶于水(如海绵、软木块、蔗糖块等不能用排水法测量体积),更不能与水发生化学反应(如金属钠).
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
【课堂小结】
大家这节课的收获确实不少,我们共同学习用天平怎样测量物体质量,用量筒(或量杯)测量液体、形状不规则固体的体积.在使用天平时应注意:从天平盘取放物体、加减砝码和移动游码的操作要动作轻缓、不要使天平发生剧烈的振动;取放砝码和拨动游码应用镊子;粉末状的物体或化学药品测量时可以将它们放在纸上进行称量.好,谢谢!
【课后作业】
完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.
本节内容属于基本实验测量仪器的使用,要求学生动手进行实验:用天平测量物体质量、用量筒测量液体和固体的体积.教师在引导学生学习探究测量的过程中,进行测量方法的归纳,养成科学严谨的实验态度.
第三节 科学探究:物质的密度
第1课时 探究物质的密度
【教学目标】
一、知识目标
1.通过探究认识同种物质的质量与体积成正比,比值一定;不同物质的质量与体积的比值不同.
2.知道密度的定义、公式、单位,理解密度的物理意义,
3.能联系实际运用密度公式求物质密度、鉴别物质.
二、能力目标
在探究同种物质的质量与体积的关系,引入密度概念的过程中,体会到利用比值不变反映的数量关系来定义物理量的方法.
三、素养目标
在生活中有应用密度知识的意识,通过了解密度知识在生活、生产中的应用,感受到物理知识在解决实际问题中的价值.
【教学重点】
1.密度的概念、公式、单位和物理意义.
2.通过探究活动,找出同种物质的质量与体积成正比的关系.
【教学难点】理解密度是物质的一种特性,密度与物体的质量和体积变化无关.
【教具准备】3个塑料杯(或小烧杯)、适量的水、醋、酒精,几组体积大小相同的铝块、铁块、铜块,颜色相同的铁块和塑料块,天平,量筒,多媒体课件.
【教学课时】1课时
【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业,加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
师 我们常常根据物质的颜色、气味、味道等属性来鉴别物质.
教师展示1:一杯水和红醋,请学生鉴别.
问:你们是如何鉴别的?
学生:看物质的颜色.
教师展示2:一杯水和酒精,请学生鉴别.
问:你们是如何鉴别的?
学生:闻气味.
多媒体展示一块金属和一块金的图片,让学生观察.
师 它们是纯金的还是镀金的铜条?
师引导学生先排除上述的鉴别方法.
师 如何鉴别它呢?我们今天就来学习一种科学的鉴别物质的方法—密度.
板书课题:科学探究:物质的密度.
【进行新课】
知识点1 探究物质质量和体积的关系
(1)探究相同体积的不同物质质量与体积的关系
师 我这里有颜色、体积相同的铁块和塑料块,如果能比较它们的质量大小,是不是可以判断出哪一个是铁块,哪一个是塑料块?
学生思考、交流:①用手掂量一下就可以区分开;②用天平称量(也可以拿出一个已调节好的托盘天平,分别把两物块放在两盘中,下沉的那端是铁块.)
师 回答正确.下面就请几位同学上台来帮忙鉴定下.
(教师出示一台天平,指导学生演示操作.)
师 由此可见,相同体积的不同物质的质量不同,这是物质的一种特性,我们可以用来鉴别物质.
师 下面请同学们利用桌上的器材(其中铜块、铁块、铝块的体积都是10cm3),研究一下相同体积的不同物质的质量是否相同.并将实验数据填入表1.(用多媒体展示).
表1探究相同体积的不同物质质量与体积的关系:
学生实验过程中教师巡视,发现问题及时启发与指导.
学生实验结束后,教师选取几个小组的数据投影展示,
并让其小组成员根据所测数据得出结论.
板书:结论1:相同体积的不同物质质量一般不同,不同物质的质量与体积的比值不同.
(2)探究同种物质质量与体积的关系.
教师用多媒体播放课件“探究同种物质质量与体积的关系”,并讲解.
提出问题:同种物质的质量和体积之间会有什么样的关系呢?
猜想与假设:
学生甲:体积相同的同种物质,其质量是相等的.
学生乙:物体的体积越大,质量越大.
(针对学生提出的假设,教师要鼓励学生设计实验来进行探究验证.)
制定计划与设计实验:①从以上的猜想出发,取铜、铁、铝等几组物体中的一组作为研究对象,每组物体的体积不同.用天平测出它们的质量,用量筒测出它们的体积,列出表来,然后以体积V为横坐标,以质量m为纵坐标,在方格纸上描点,再把这些点连起来,做出图象,并分别计算每个物体质量与体积的比值.(在实验前,要弄清实验过程中应该考虑的问题,如分工要明确,严格按照测量仪器的使用规则操作,读数时要认真、细心,如何记录实验数据等.)②实验方案:学生通过小组实验测量不同体积(圆柱体)铁块的质量,将数据记入表格2中,做出图象,分析质量与对应体积比值的特征.
表2探究同种物质质量与体积的关系
进行实验与收集证据:全班同学分成若干小组,选取不同的研究对象(铁块、铜块、铝块)进行实验,分工合作共同收集数据.(以小组为单位,不同小组选取不同的物质进行测量.)
交流与合作:
学生实验结束后,教师选取几个小组的数据投影展示,并让其小组成员根据所测数据得出结论,并分析质量与对应体积比值的特征.
师在实验中,当铁块2的体积增大为铁块1的2倍,质量也跟着增大为铁块1的2倍;当铁块3的体积增大为铁块1的3倍,质量也跟着增大为铁块1的3倍,质量与体积的比值是一定的,质量随体积变化的图象是一条直线,这表明同一种物质的质量与体积成正比.
板书:结论2:同种物质的质量与它的体积成正比,质量与体积的比值相同.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
知识点2 物质的密度
师 同学们观察一下铜块组同学的实验数据遵不遵循这样的规律?其它小组同学的呢?
学生:同种物质的质量与体积成正比,比值是一定的.
师 铁的质量与体积的比值与铝的一样吗?还有铜的呢?
学生回答:不一样.
教师:物质不同,这个比值不同.这就表明这个比值是物质的一种特性,它反映了不同物质的不同属性,因此我们可用这个比值来鉴别物质.这个比值在物理学中我们把它叫做密度.我们求出来的就是铝、铁、铜的密度.
(1)密度的概念和密度的单位
师 密度究竟是什么呢?
师生一起分析:我们以第一次实验为例,看看得出密度的过程.我们将铁块1的质量79g除以体积10cm3得到的是1cm3铁的质量,即单位体积铁的质量,所以密度是单位体积某种物质的质量.常用的单位体积除了1cm3还有1m3.
板书:(1)密度的概念:某种物质组成的物体的质量与它的体积之比,用符号ρ表示.
(2)密度的定义式:ρ=m/V式中:ρ—密度(kg/m3),m—质量(kg),V—体积(m3).
(3)密度的常用单位有g/cm3、kg/m3,换算关系:1g/cm3=103kg/m3.
多媒体展示,得出1g/cm3=103kg/m3,g/cm3是大单位,kg/m3是小单位.
注意:密度ρ的单位是由质量的单位和体积的单位决定的.国际单位制中,质量的单位是千克(kg),体积的单位是立方米(m3),密度的单位就是千克每立方米(kg/m3).如果质量单位用克(g),体积单位是立方厘米(cm3),则密度的单位就是克每立方厘米(g/cm3).1g/cm3=1×103kg/m3=1kg/dm3=1t/m3.(很多同学认为质量单位kg比g大,体积单位m3比cm3大,则由质量和体积单位复合而成的密度单位kg/m3一定比g/cm3大,这是完全错误的.我们来进行单位换算,1g/cm3==103kg/m3,所以g/cm3比kg/m3单位大)
(2)密度是物质的一种属性
教师提醒学生注意:
(1)要理解公式中ρ、m、V的物理意义,记住公式.
(2)明确ρ、m、V的关系,同一类物质m和V的比值不变即ρ值相同,不同类物质的ρ值一般不同.
(3)ρ=m/V是密度的定义式、计算式而不是决定式,某一种物质的ρ(密度)值与m及V无关.物质的密度由物质的种类(本身特性)决定.
师物质的密度由物质的种类(本身特性)决定.同一种类物质m和V的比值不变,即ρ值相同,不同种类物质的ρ值一般不同.密度是物质的一种属性,它与物体的质量多少、体积的多少无关.不能简单地说,物质的密度ρ跟物体的质量m成正比,跟体积V成反比.同学们对物理知识的学习,尤其是一些物理公式,一定不要死记硬背,要学会运用数学方法研究物理问题.
板书:(4)密度是物质的一种属性,它与物体质量的多少、体积的多少无关.
例题1 为了研究物质的某种特性,小明同学分别用甲、乙两种不同的液体做实验.实验时,他用量筒和天平分别测出甲、乙液体在不同体积时的质量,下表记录的是实验测得的数据及求得的质量与体积的比值.
(1)分析表中实验序号1、2、3或4、5、6的体积与质量变化的倍数关系,可归纳得出的结论 .
(2)分析表中实验序号 ,可归纳出的结论是:体积相同的甲、乙两种液体它们的质量不相同.
(3)分析表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系可归纳得出的结论是: .
解析:(1)在实验1、2、3或4、5、6中,我们可以发现,无论对于甲液体来说,还是对于乙液体来说,其体积都随质量增加相同倍数,所以可得结论是其质量与体积成正比;(2)从表中提供的信息可知,1与4、2与5、3与6中的液体体积都相同,但质量不同;(3)比较实验1、2、3和4、5、6可知:甲液体质量和体积的比值都是1.8,而乙液体质量和体积的比值都是0.80,所以可归纳得出:同种液体,质量和体积的比值相同;不同液体,质量与体积的比值不同.
答案:(1)同种液体,质量与体积成正比;(2)1与4、2与5、3与6;(3)同种液体,质量和体积的比值相同;不同液体,质量和体积的比值一般不相同.
例题2下列有关质量和密度的说法正确的是( )
A.人们常说“铁比木头重”,实际是指铁的密度比木头的密度大
B.根据ρ=m/V可知,某种物质的密度与其质量成正比,与其体积成反比
C.将密闭容器的气体压缩,密度变大,因此其质量增大
D.一杯酒精用去一半后剩余酒精的密度变为原来的一半
解析:同一种物质在同种物态下,其密度是不变的,即物质密度的大小与其质量和体积是无关的;公式ρ=m/V只是用来计算密度大小的计算公式,公式中的质量和体积并不是直接决定密度大小的影响因素.生活中的说法:“铁比棉花重”,用物理语言准确地描述应该为:铁的密度大于棉花的密度,或等体积的铁和棉花,铁的质量大.固体或液体其内部结构疏密不会因为失掉一部分而发生改变,即自身温度和状态不变时,其密度不变;气体由于能填充所能达到的任何空间,内部结构疏密会随容器容积和自身质量的改变而改变,即:(1)容器容积一定时,气体质量减少,密度减小;(2)气体被压缩,质量不变,体积减小,密度增大.生活中人们习惯说“铁比木头重”,本意是相同体积的铁和木头,铁的质量大,所以这句话的正确说法应该是铁的密度大于木头的密度,故选项A正确;密度是物质的一种特性,质量、体积的变化不会引起密度的变化,故B错误;将密闭容器的气体压缩,密度变大,体积变小,但质量不变,C选项错误;一杯酒精用去一半后,剩余酒精的质量和体积减小,但物质种类和状态没有变化,所以密度不变,D选项错误.
答案:A.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
【课堂小结】
大家通过这节课的学习,我们共同学习了密度的概念和密度的单位,知道密度是物质的一种属性,这节课我们就学到这,下一节课我们将深入学习密度知识的应用.谢谢!
【课后作业】
完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.
1.本节教材内容安排由浅入深,先让学生测量相同体积的不同物质的质量,发现它们的质量不等,由此得出结论:相同体积的不同物质的质量不同,即单位体积的不同物质的质量不同.接着进一步探究同种物质的质量与体积的关系,发现同种物质的质量与体积的比值是定值,即同种物质的质量跟体积成正比.综合上述两种探究的结果,水到渠成引出密度这个物理量.进而介绍密度的相关知识,如单位、定义式.
2.在自主探究的过程中,鼓励学生动手实验,积极参与探究活动,然后选择小组探究的结果评比,这样可以活跃教学氛围.让学生在探究学习过程中,通过交流、讨论、发表自己的见解,体验到自己探究学习的价值和愉悦,从而获得知识并树立足够的学习信心.
第2课时 用天平和量筒测密度
【教学目标】
一、知识目标
1.认识量筒,会用量筒测液体体积和小块不规则固体的体积.
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、能力目标
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、数据的采集与处理到得出结果、分析实验误差等有初步认识和感受.
三、素养目标
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】
1.学会用天平和量筒测固体和液体的密度.
2.使学生通过实验能对密度的物理意义加深理解.
【教学难点】
用量筒测量不规则固体体积的方法.
【教具准备】
天平、量筒、盐水、铁块、塑料块、水、烧杯、细线、牙签(或细铁丝、大头针)、多媒体课件.
【教学课时】
1课时
【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业,加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
师 同学们,我们知道物体质量可以用天平测量,那体积如何测量呢?
师 展示长方体的铁块和不规则的塑料块、一些水,启发学生深入思考问题.问:你们是如何鉴别的?
学生:铁块可用刻度尺测量出它的长、宽、高,然后三者相乘即可计算出它的体积.
水的体积可以用有刻度的容器量取,如有刻度的水壶、药瓶量取.
师 学们回答得很好,测量规则固体的体积可以用刻度尺测量,但如果是液体的体积和像这个不规则塑料块的体积又该如何测量呢?这就是今天这次课我们要讨论的内容.
【进行新课】
知识点1 用天平和量筒测量物体的密度
师 我们知道天平可以测量质量,又知道量筒可以测量体积,那么测量物体的密度就没问题了,下面我们开始测量盐水的密度.请大家设计实验步骤完成探究实验.
教师要求学生思考实验原理、方法、器材和步骤,并设计记录数据表格.
板书:测量盐水(或未知液体)的密度.
(1)实验原理:ρ=m/V;
(2)实验器材:天平、量筒、烧杯、盐水;
(3)实验方案:
设计方案(一):
①用天平测出空烧杯的质量m1;
②把盐水倒入量筒,测出盐水的体积V;
③把量筒中的盐水倒入烧杯,测出烧杯和盐水的总质量m2.
则盐水密度的表达式ρ=(m2-m1)/V.
设计方案(二):
①用天平测出空烧杯的质量m1;
②把盐水倒入烧杯,测出烧杯和盐水的总质量m2;
③把烧杯中的盐水倒入量筒,测出盐水的体积V.
则盐水密度的表达式ρ=(m2-m1)/V.
设计方案(三):
①用天平测出盐水和烧杯的总质量m1;
②把盐水倒入量筒,测出盐水的体积V;
③测出烧杯和剩余盐水的总质量m2.
则盐水密度的表达式ρ=(m1-m2)/V.
教师引导学生就上述方案进行评估.教师参与讨论,适时点评.
学生:方案(一)、(二)中,由于有一部分盐水沾在量筒[方案(二)沾在烧杯]内壁上,这样,尽管我们操作规范、读数准确、计算无误.但测量的盐水的质量偏小,因此,得到的数据还是有误差,导致计算的结果偏小.
方案(三)相比于方案(一)、(二)更合理,因为尽管少量的盐水沾在烧杯内壁上,但不会影响量筒中盐水质量的测量.因此,测量的结果更准确.
师记录数据填入表格中.
例题(2013·邵阳)小虎和同学们在资江河畔考察水污染情况时,捡到一块黑色的小石头.好奇的小虎回到学校后,用天平和量筒对小石头的密度进行了测量.
(1)他在调节天平横梁平衡时,发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,如图甲所示.为使横梁水平平衡,他应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调.
(2)在测量过程中,他先用调节好的天平测量小石头的质量,天平平衡时右盘中砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示.然后用量筒测量小石头的体积,如图丙所示,则小石头的体积是 cm3.
(3)小石头的密度是 g/cm3.
解析:(1)由图甲知,指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,所以右盘偏高,平衡螺母应向右调节;(2)由图丙知,水的体积为20mL,水和石块的体积为40mL,所以石块的体积V=40mL-20mL=20mL=20cm3;(3)由图乙知,标尺的分度值为0.2g,石块的质量为m=50g+2.2g=52.2g,ρ=m/V=52.2g/20cm3=2.61g/cm3.
答案:(1)右;(2)20;(3)2.61.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
【课堂小结】
大家通过这节课的学习,我们共同学习了测量固体物质和液体物质密度的方法,这节课我们就学到这,下一节课我们将深入学习密度知识的应用.谢谢!
【课后作业】
完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.
1.本节内容属于实验探究,要求学生动手进行实验:用量筒测量液体的体积和固体、液体密度的测量.教师在引导学生学习探究测量的过程中,进行测量方法的归纳.
2.本节内容可以从探究的全过程进行:提出问题、(激发学生)猜想与假设、设计实验方案、进行实验、分析论证、评估,教师引导学生交流与合作.学生学会自己设计实验,能够互相交流实验方法,并尝试找出产生误差的原因,说出自己实验的优点与不足,总结经验.教师在教学过程中要善于发现学生的创新,及时表扬.
第四节 密度知识的应用
【教学目标】
一、知识目标
1.掌握密度公式ρ=,能利用它来正确计算物体的密度,并通过查密度表确认物质.
2.能利用密度公式的变形式,m=ρV和V=m/ρ,间接求出不能直接测量的物体的质量或不能直接测量的体积.
二、能力目标
通过典型的例题或练习,掌握密度公式的应用,培养学生理论联系实际的意识.
三、素养目标
在生活中有应用密度知识的意识,通过了解密度知识在生活、生产中的应用,感受物理知识在解决实际问题中的价值.
【教学重点】联系实际运用密度公式进行有关计算,并用来鉴别物质.
【教学难点】会计算不能直接测量的物体的质量或不能直接测量的体积.
【教具准备】多媒体课件.
【教学课时】1课时
【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业,加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
师 同学们,上一课时我们学习了密度公式ρ=,这节课我们将进一步学习密度公式的应用,下面我们就一起来学习吧!
板书课题:密度知识的应用.
【进行新课】
知识点1 常见物质的密度
师 从教材密度表中可以看出,通常情况下,水的密度为1×103kg/m3,表示的物理意义是什么?
学生:它表示1m3的水质量为1×103kg.
师 冰的密度是多少?同种物质在不同状态下,密度相同吗?
学生:冰的密度为0.9×103kg/m3,同种物质在不同状态下,密度不相同.
教师介绍不同物质的密度一般不同,生活中利用密度知识的实例.
根据密度知识选择不同的材料:
(1)汽车、飞机常采用高强度、低密度的材料(合金材料、玻璃钢);
(2)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.
教师引导学生思考:为什么课本中气体的密度,要附上0℃和1个标准大气压?(学生思考并讨论).
教师总结:我们知道大多数物体具有热胀冷缩的性质,即当温度变化了,体积要发生变化,尤其是气体变化更明显,而物体的质量是不变的,因此质量与体积的比值就变了,即密度变化了.所以在说气体的密度时,要附上一定的温度和压强(教师说明气体压强与体积的关系将在后面的学习中介绍).固体和液体在常温下体积变化很微弱,一般没有特别说明就认为物质的密度就为密度表中所给出的值.
例题1 下表给出了在常温常压下一些物质的密度,阅读后请判断下面一些结论,其中正确的是( )
A.固体的密度都比液体的大
B.不同的物质,密度一定不同
C.同种物质在不同状态下,其密度不同
D.质量相等的实心铜块和实心铅块,铜块的体积比铅块小
解析:煤油和酒精的密度相同;冰和水是同种物质,状态不同,密度不同;质量相同,密度大的,体积小;通常情况下,水银是液体,但水银的密度比很多固体的密度大.
答案:C.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
知识点2 密度知识的应用
师 对于密度公式ρ=,要从以下几个方面理解:(用多媒体展示).
对密度公式ρ=的理解(多媒体课件)
(1)同种物质,在一定状态下密度是定值,因此不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比.
(2)同种物质的物体,在一定状态下体积大的质量也大,物体的质量跟它的体积成正比,即当ρ一定时,.
(3)不同物质的物体,在体积相同的情况下,密度大的质量也大,物体的质量跟它的密度成正比,即当V一定时,.
(4)不同物质的物体,在质量相同的情况下,密度大的体积反而小,物体的体积跟它的密度成反比,即当m一定时,.
(1)根据密度表鉴别物质
师 我们可以根据公式ρ=,测出物体的质量和体积,计算出物体的密度,然后与密度表中各种物质的密度进行比较,就可以知道物体可能是用什么物质做的.
板书:利用密度公式可以求物质的密度,并根据密度表鉴别物质.
例题2 (多媒体展示)如图所示,两个不透明的瓶中分别装满了水和煤油.由于疏忽,标签掉了,你能分辨出哪一瓶是水,哪一瓶是煤油吗?
解析:这是一道开放性试题,可以通过人的嗅觉、味觉判断,我们也可以根据ρ水>ρ煤油的思路来设计方法.
答案:(1)取质量相同的两种液体,比较它们的体积,体积大的是煤油.(2)取体积相同的两种液体,比较它们的质量,质量大的是水.(3)分别测出它们的密度,密度大的是水.(4)把它们倒入同一玻璃容器中,上层的是煤油.
例题3 小洋利用天平和量杯测量某种液体的密度,得到的数据如下表,根据数据绘出的图象如图所示,则量杯的质量为 ,液体的密度是 ;对照教材P96页中的密度表找找,该液体可能是 或 ,这说明单纯依靠密度鉴定物质的密度 (选填“一定”或“不一定”)可靠.
解析:观察图象可知:当体积为0时质量是30g,所以烧杯质量为30g;当体积为75cm3时质量为90g,液体质量为(90-30)g=60g,液体的密度:ρ==60g/75cm3=0.8g/cm3=0.8×103kg/m3;对照教材P96页中的密度表可知,该液体可能是酒精或煤油,这说明单纯依靠密度鉴定物质的密度不一定可靠.
答案:30g;0.8×103kg/m3;酒精;煤油;不一定.
(2)利用密度公式间接求质量或体积
师 密度跟我们的生活密切相关,我们知道了密度的计算公式ρ=,那大家思考下:在这个公式中有三个物理量ρ、m、V,从数学的角度考虑,知道任意两个物理量,就可以计算出第三个物理量.那利用这个公式除了求密度之外还可以有什么用处呢?
学生讨论后得出结论:还可以用来计算不便于直接测量的物体质量或体积.
板书:密度公式的应用:①利用公式m=ρV,求质量m;②利用公式V=m/ρ,求体积V.
例题4 一花岗岩纪念碑,整体呈长方体,高10m,长2m,宽1.5m.为了获知纪念碑的质量,小明测量了一小块与纪念碑同样材质的花岗岩的质量为150g,其体积为50cm3,则该纪念碑的质量大约多少吨?
解析:由小块花岗岩的质量和其体积,利用公式ρ=可以求出花岗岩的密度,再由公式m=ρV求出花岗岩纪念碑的质量.
解:花岗岩的密度
ρ==150g/50cm3=3g/cm3=3×103kg/m3.
纪念碑的质量
m碑=ρV碑=3×103kg/m3×10m×2m×1.5m=9×104kg=90t.
答:该纪念碑的质量大约90吨.
例题5 大翅鲸,体形肥大,成年大翅鲸的平均体长十二三米,质量二三十吨.请你估算成年大翅鲸的体积最接近于( )(大翅鲸的密度接近水的密度)
A.3m3 B.3×101m3
C.3×102m3 D.3×103m3
解析:估计成年大翅鲸的质量m=30t=3×104kg,密度ρ=1.0×103kg/m3,其体积约为V== =30m3=3×101m3.
答案:B.
(3)密度公式的综合应用
多媒体展示:
(1)对于密度和厚度相同的甲、乙两个物体来说,它们的面积等于质量比,推导过程为:,由于甲、乙两物体密度和厚度相同,则ρ甲h甲=ρ乙h乙,则S甲∶S乙=m甲∶m乙,这一点常常被用来巧测面积.
(2)对于密度和横截面积相同的甲、乙两段金属丝来说,它们的长度比等于质量比.推导过程为:,由于甲、乙两物体密度和横截面积相同,则ρ甲S甲=ρ乙S乙,则l甲∶l乙=m甲∶m乙,这一点常常被用来巧测长度.
例题6 银川市鸣翠湖是国家级湿地公园,具有涵养水源、调节气候等多种功效.如图A是鸣翠湖某区域湿地的实际形状,怎样知道它的面积S呢?测绘人员采用一种“称地图,算面积”的转换测算方法.如图B所示:①将缩小n倍的湿地图形画在一张质量、厚度均匀的硬纸板上;
②剪下画在硬纸板上的“地图”,用天平称出它的质量M图;
③在相同硬纸板上再剪一个形状规则、面积为S样的样品,称出其质量m样;
④根据上述已知量、测得量算出湿地的实际面积S.请用已知量、测得量,推导出湿地实际面积S的表达式(要有必要的文字说明和公式推导).
解析:由于硬纸板密度一定,即“地图”的密度与样品的密度相等,,硬纸板的厚度一定,由V=Sh代入中,可以将湿地地图的面积与样品的面积联系起来,从而求出湿地地图的面积,即可算出湿地的实际面积S.
解:设硬纸板的密度为ρ,厚度为h,则“地图”的密度ρ=①.同理,样品的密度ρ=②.①②式联立,可得S图=.湿地的实际面积
S=nS图=n.
例题7 有一捆质量8.9kg,横截面积为2×10-5m2粗细均匀的金属丝.小红想知道这捆金属丝的长度,她选了一条同规格、同材料的短金属丝来间接测量这捆金属丝的长度,经测量得知短金属丝的长为1m,质量为0.178kg.求:
(1)这捆金属丝的总长L;
(2)此金属丝的密度ρ.
解析:(1)根据题意可采用比例法求金属丝的总长.因为同种物质密度一定,质量与体积成正比.又因为这捆金属丝与选取的金属丝规格相同,即横截面积相同,所以它们的质量与它们的长度成正.;
(2)根据第(1)问中求出的总长和横截面积可以算出这捆金属丝的体积,然后用质量除以体积算出密度.
解:(1)金属丝的总长度:L=1m×m总/m=1m×8.9kg/0.178kg=50m;
(2)金属丝的总体积:V=SL=2×10-5m2×50m=1×10-3m3;
金属丝的密度:ρ=m总/V==8.9×103kg/m3.
答:(1)这捆金属丝的总长是50m.(2)此金属丝的密度是8.9×103kg/m3.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
【课堂小结】
通过这节课的学习,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.总之,密度与我们的生产、生活密切相关.好,谢谢大家!
【课后作业】
完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.
教师在讲解密度计算公式的应用时,应选取日常生活中典型的事例,如牛奶的鉴定、黄金首饰的鉴定,这样可以激发学生的学习兴趣,调动学生的学习主动性、积极性和创造性.教师在评讲的过程中应重视计算题的书写格式规范:要求单位统一,有必要的文字叙述.
本章复习和总结
【教学目标】
1.知道质量的初步概念及其单位和换算.
2.会用天平测固体和液体的质量.
2.掌握密度的概念、公式和单位,能灵活运用密度知识解决简单的问题.会查密度表,记住水的密度.
4.会使用量筒测固体和液体的体积,会利用天平和量筒测固体和液体的密度.
【教学方法】
1.观察法:观察天平和量筒的构造及其作用,观察天平和量筒的最大量程和最小量程.
2.实验法:会正确使用天平和量筒进行简单实验.
【教具准备】多媒体课件.
【教学课时】1课时
【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业,加强学生对知识的巩固.
【本章总结】
1.知识结构(用多媒体展示并总结)
2.例题讲解(用多媒体展示)
探究点1 质量
例题1 如图甲所示是某同学使用托盘天平时的实验情景,请你指出存在的两处错误:
(1) 、 .
(2)纠正错误后,天平平衡时砝码和游码的示数如图乙所示,被测物体的质量为 g.
(3)若该同学使用天平称量物体质量前,调节天平横梁平衡时,出现图丙所示情况,他应 使横梁平衡;如果在称量过程中,出现如图所示情况,他应 .
解析:(1)如图,用天平称量物体的质量时,将待测物体放在天平的右盘而砝码放在左盘.用手直接拿砝码,会腐蚀砝码,影响砝码的准确度.(2)标尺每一个大格代表1g,每一个小格代表0.2g,游码对应的刻度是2.4g.物体的质量=砝码的质量+游码对应的刻度=50g+2.4g=52.4g.(3)如图,调节天平平衡时,指针右偏,说明天平右端下沉,平衡螺母向相反的方向移动,平衡螺母向左移动.当称量物体质量时,指针右偏,说明天平右端下沉,要减少砝码.
答案:(1)物体和砝码放反了、用手拿砝码;(2)52.4;(3)向左调节平衡螺母;向左移游码(或减少砝码质量).
例题2 为了在学校实验室测出一颗小螺钉的质量,小华同学设计了下面几种实验方案.
A.直接测出这颗小螺钉的质量
B.先测量出50颗相同小螺钉的总质量,再算出一颗小螺钉的质量
C.多次测出一颗小螺钉的质量,然后求平均值
D.测出小螺钉和铁块的总质量,再测出铁块的质量,然后相减即可得出螺钉的质量
(1)你认为最好的方案是: ;(2)简要说出你的理由: .
解析:小螺丝钉的质量较小,单独测量一颗误差相对较大,可用累积法测出多颗,再除以总数,得到一颗的质量.
答案:(1)B;(2)小螺钉质量太小(或其他方法误差太大).
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
探究点2 密度
例题3(山东聊城中考)通过实验,得到了a、b、c三个实心体的mV图象如图所示,分析图象可知( )
A.a物质的密度最小
B.a物质的密度是c的两倍
C.b物质的密度是1.0×103kg/m3
D.同种物质组成的物体,质量越大,密度越大
解析:由图可知,在体积相同时,a物质的质量最大,所以由ρ=m/V可知,a物质的密度最大;当三种物质的体积为2cm3时,a物质的质量是3.5g,b物质的质量是2g,c物质的质量是1g,由ρ=m/V可知,a物质的密度是c的3.5倍;b物质的密度ρ=m/V=2g/2cm3=1g/cm3=1.0×103kg/m3;密度是物质的特性,它与物质的质量和体积无关,同种物质组成的物体,无论质量大小,密度不变.
答案:C.
例题4 270dm3的水结成冰后,体积( )(已知:ρ冰=0.9g/cm3)
A.增大了27dm3 B.减小了27dm3
C.增大了30dm3 D.减小了30dm3
答案:C.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
探究点3 密度的测量
例题5(湖北鄂州中考)一次实验课上,老师提供给同学们下列器材:一架已调好的天平(无砝码),两只完全相同的烧杯,一只量筒、水、滴管,要求用上述器材来测一个合金块的密度.某同学设计好实验方案后,进行如下操作:
(1)将两只空烧杯分别放在天平的左右两盘内,把合金块放在左盘烧杯内.
(2) ,直到天平平衡.
(3)将烧杯内水倒入空量筒中,测出水的体积(如图a所示),用细线拴好合金块,将其放入如图a的量筒中,测量水和合金块的总体积(如图b),则合金块的密度为 kg/m3.
(4)评估:测出的合金块密度值与真实值相比偏小,产生的原因是: .
解析:水的密度已知,且能用量筒测量水的体积,利用公式m=ρV可以求出水的质量,利用天平平衡,让水的质量等于合金块质量,就可获知合金块的质量.(1)将两只空烧杯分别放在天平的左右两盘内,把合金块放在左盘烧杯内.(2)向右盘烧杯中缓缓倒水,再用滴管调节,直至天平平衡.(3)烧杯内水的质量为m=ρV=1.0g/cm3×60cm3=60g,合金块的质量为m=60g,合金块体积V=80mL-60mL=20mL=20cm3,合金块密度ρ=m/V=60g/20cm3=3g/cm3=3×103kg/m3.(4)烧杯内的水不能全部倒入量筒,测量水的体积偏小,求出的质量偏小即合金块的质量偏小,求出的密度偏小.
答案:(2)向右盘烧杯内加水,并用滴管调节;(3)3×103;(4)将右盘烧杯的水倒入量筒时有水残留杯壁,导致合金块质量偏小.
例题6(辽宁丹东中考)小明想知道酱油的密度,于是他和小华用天平和量筒做了如下实验:
(1)将天平放在水平台上,把游码放在 处,发现指针指在分度盘的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 (选填“右”或“左”)调.
(2)用天平测出空烧杯的质量为17g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙所示,则烧杯中酱油的质量为 g,酱油的密度为 kg/m3.
(3)小明用这种方法测出的酱油密度会 (选填“偏大”或“偏小”).
(4)小华不小心将量筒打碎了,老师说只用天平也能测量出酱油的密度.于是小华添加两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整.
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0.
②将一个烧杯 ,用天平测出烧杯和水的总质量为m1.
③用另一个烧杯装满酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2.
④则酱油的密度表达式ρ= (已知水的密度为ρ水).
(5)小明针对(4)中小华的实验设计进行评估后,认为小华设计的操作过程有不妥之处,你认为该不妥之处是: .
解析:(1)天平使用前要先放,把天平放在水平台上,游码放到零位.然后调平,调平时指针偏右需要把橫梁两端的平衡螺母向左调节.直至指针指在分度盘的中央.(2)量筒的分度值为2cm3,量筒中酱油的体积为V=40cm3;在天平的标尺上,1g之间有5个小格,一个小格代表的质量是0.2g,即天平的分度值为0.2g;烧杯和酱油的总质量是m1=50g+10g+2g=62g;空烧杯的质量为m2=17g,烧杯中酱油的质量为m=m1-m2=62g-17g=45g,酱油的密度为ρ= ==1.125g/cm3=1.125×103kg/m3.(3)小明不可能把烧杯内的酱油全部倒入量筒内,导致测量的酱油的体积偏小,由公式ρ=知:密度测量结果偏大.(4)小华不小心将量筒打碎了,用天平也能测量出酱油的密度:①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0.②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1.则水的质量m水=m1-m0,由ρ=mV可求得,水的体积V=,③用另一个烧杯装满酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2.则酱油的质量m酱油=m2-m0,烧杯内水的体积等于酱油的体积.④则酱油的密度表达式ρ==.(5)烧杯装满水,易洒出,不方便操作.
答案:(1)标尺左端的0刻度线;左;(2)45;1.125×103;(3)偏大;(4)②装满水;④;
(5)烧杯装满水,易洒出,不方便操作.
【课堂训练】
完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.
【课后作业】
完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.
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