【设计理念】
密度是表示物质特性的一个重要物理量,按《课程标准》的要求可以从物体的颜色、气味、软硬等鉴别,如果从表面无法鉴别时,启发学生通过实验获得数据,用科学的方法测出物质的密度。通过查密度表来鉴别是什么物质。本节课重点是探究物质的质量和体积的关系,通过实验收集数据,列表分析、画图像得出结论。帮助学生把数学知识用到物理中来,理解比值的物理含义。通过实验探究,不仅使学生学习到知识,而且学会研究问题的方法。
本节课没有从密度的物理意义、定义、公式、单位……传统的内容让学生掌握,而是让学生亲自经历实验探究,掌握方法、分析归纳后得出结论。提高了学生的动手能力、收集处理信息的能力,激发了学生的学习兴趣。使学生乐于学习、主动探究,在参与实验探究活动中互相交流、团结合作。通过对密度的认识体会科学研究方法,关心密度在生活中的应用,感悟科学的进步对社会发展的作用。
【教材分析】
教学目标 | 知识与技能 | 能描述物质的一些特性 能通过实验,理解密度的概念 能解释生活中一些与密度有关的物理现象 |
过程与方法 | 通过实验,探究密度是物质的特性 学会用用实验数据列表和绘制图象,进一步认识密度是物质的特性 学会用查表的方法,了解各种物质的密度 | |
情感态度与价值观 | 关心日常生活中的密度值 通过了解同种物质的密度是质量和体积的比值,增强对科学探究的兴趣,感悟密度对科技进步的影响 | |
教学重点 | 探究同种物质的质量与体积的关系 | |
教学难点 | 理解密度是物质的一种特性 | |
教学方法 | 综合启发式、讨论式、实验法、列表图象法 | |
教具和媒体 | 天平、刻度尺、大小不同的肥皂块、橡皮块(3个一组)、酒精、水、烧杯、奖牌;表格与坐标纸,多媒体与实物投影仪 |
【教学过程实录】
一、引入
师:(出示肥皂块和泡沫)怎样区别?
生:看出来的。
师:(再出示两杯同体积的水和酒精)如何区别?
生:闻气味。
师:(展示一个奖牌)大家看这是什么?它是什么材料的?怎么知道?请大家传看。
师:我们有时可以从外观来直接辨别物质,有时却很难分辨,例如自来水和矿泉水,外观根本无法区别,所以我们想知道能不能有一个更科学的方法来区分呢?
二、探究物体的质量与体积的关系
1.展示手里的泡沫塑料(一大一小)。
师:你能看出什么不同?
生:体积大的质量大。
师:我们可以得到一个定性的关系,大家想不想进一步来看,它们之间有没有一个定量的变化关系?
生:质量与体积成正比。
师:大家的猜想有没有道理?我们可以通过实验来证明。
2.设计实验。
师:现在桌子上给准备了一些器材,愿意研究肥皂块、橡皮块、酒精的同学请举手。(把学生分组,坐好)
师:请各小组讨论设计出实验的方案。(1分钟)
师:我们请同学向大家介绍实验的思路。
生:从小到大选择3块肥皂块,用刻度尺测出每一块的体积,再用天平测出每一块的质量,填入表格。
师:其他小组的思路有没有不同的?大家选择的物质不同,但步骤基本相同。为了加强合作,我们采用小组比赛的方法来做实验,推选一位组长,按照人数做好分工,每个同学都有任务。看看不同的小组情况是否相同,现在选择器材。
3.进行实验(大约7分钟)。
期间由学生把表格画在黑板上,并不断填写数据。
4、分析与论证。
师:现在大部分小组都做完了实验,我们来看一看各组实验结果。
问:下面每一小组都来分析讨论,你们从数据中得到了什么?(2分钟)
请各小组代表上台分析。(画外:因为前面有了猜想的基础,其他小组学生可能会用计算器算出。)
质量m(g) | |||
体积V(cm3) | |||
生:体积增大几倍,质量也增大几倍,说明质量与体积成正比。
师:既然成正比,就有比值,算一算每种物质的比值有什么特点?
生:相等。
师:证明刚才大家的猜想是正确的。
再问:现在综合3个表再来比较,你又得出了什么?
生:不同物质,比值不同。
(投影结论)
问:对于刚才的数据处理过程,同学们有什么体会?
生:运算量大,数据比较繁琐。
师:除了这种方法,大家再看有没有不用计算的数据处理方法?
【讨论】
(引导学生想出作图像的办法。)
师:各小组试试这种方法,按照作图像的步骤,描点、连线。
(2分钟)画在透明胶片上。
请肥皂组代表发言(用实物投影):我们把测得的数据在坐标系中做出m随V的函数变化图像,发现把所有的点连起来,得到近似的一条直线。
师:直线能说明什么?
生代表:说明m与V成正比。
师:既然能看出成正比,说明m与V的比值就不变。这一条直线代表了哪种物质?(肥皂这一种物质)
师:其他小组的情况如何?看看不同组的图像有没有不同。
请同学展示橡皮组、酒精组的图像。
都得到了近似的一条直线,都说明同种物质的质量与体积成正比。
师:如果把这3幅图像放在一起比较,我们又能发现什么问题?
(重叠放,出现同一坐标的3条直线)
生:从这3条直线能看出,说明同种物质比值相同,不同物质,比值又不相同。
师:对,从图像中我们也可以得到结论。再一次证明大家的猜想是正确的。
评估:
问:回顾刚才,我们用了几种方法来处理数据,得到实验结果?
生:两种。计算与作图。
问:你认为哪种方法更直观?
生:作图像。可以不用大量的计算。描点就能得出。
师:今后我们要学会用多种办法来处理问题,同时又能掌握简便的办法。
问:再看同学们自己得到的结论,什么时候比值相同?什么时候比值不同?
生:同种物质、不同物质。
师:经过刚才的研究,你能不能总结出区别物质的办法,是什么?
【讨论】
生:找m与V的比值。
(板书:二、密度)
师:在物理学中我们把这个比值用密度来表示。
1.物理意义。
师:我们可以用密度表示这个比值,它是物质的一种特性。用希腊字母ρ表示。
【讨论】大家怎么理解这个特性,“特”在哪里?
2.公式:ρ=m/V
3.密度表和单位的研究。
师展示奖牌,问:现在你能不能知道这块奖牌是不是金子做的?怎么办?
生:测它的质量,测体积,利用公式就可以算出它的密度。
追问:算出来了之后呢?
引导出需要有一个标准来对照。
师:科学家已经把许多种物质的密度都算出来了,看表。看看金子的密度是多少?
生念:19.3×103……。
问:这个千克/米3是什么?密度的单位。
问:怎么来的?它表示质量用千克为单位,体积用米“为单位,由质量和体积的单位复合而成。
师:再看实验中的数据结果,你知不知道肥皂和橡皮、酒精的密度?
生:可以直接看出来,比值就是密度。不同物质,密度不同。
分析数据引出:我们还常用克/厘米3为单位。单位不同,数值是否相同?差了1000倍。
把金的密度换算得到:19.3克/cm3。
通过密度表还发现什么?
酒精密度值和煤油的发现“一般”的含义。
展示课件:杯子碎成碎片,每一块的形状都不一样。密度也不一样?大小不同的泡沫谁的密度大?
谁能再举一些说明密度是特性的例子?
引导学生进一步巩固:密度是物质的一种特性,虽然m与V变化,但密度不会变,因m与V的比值不变。正因为有了这样的特性,我们就可以科学地来鉴别物质。
三、解决实际问题
发散:联系生活实际想一想,哪些地方会用到密度知识?
四、评估与交流
师:通过这节课的学习,谈一谈你学到了什么,最大的收获是什么,体会到了什么不足?
最后,评选本节课最佳合作小组,表示祝贺。
作业:想办法知道各种硬币是什么材料做成的。
【板书设计】
多彩的物质世界 密度
一、探究物体的质量与体积的关系
猜想
设计实验
进行实验、收集数据
分析与论证:同种物质,m与V比值相同。
不同种物质,m与V比值一般不同。
二、密度
物理意义:反映物质的一种特性。
同种物质,密度相同
不同物质,密度一般不相同。
公式:ρ=m/V
密度表 单位
注:本节课是2000年4月为人教版《义务教育课程标准实验教科书?物理》(九年级)教学参考录制的录像课。通过让学生亲自经历实验探究,掌握方法、分析归纳后得出结论,即提高了学生的动手能力、收集处理信息的能力,激发了学生的学习兴趣,又使学生乐于学习、主动探究,在参与实验探究活动中互相交流、团结合作,感悟科学的进步对社会发展的作用。
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