第三节 密度(1)
[学习目标]
1.复述密度的定义,写出密度公式,说出公式中的各个字母所代表的意义,写出并读出密度的单位“千克/米3 ”、“克/厘米3”,说明其含义,领会密度单位(复合单位)的确定方法。
2.会推导克/厘米与千克/米的关系。
3.会用公式ρ=m/v计算物质的密度。
4.认识用实验、比较的方法建立密度概念的过程,认识用比值定义密度的方法。
5.领会“同中求异”、“异中求同”的比较方法。
[重点]
1.建立、理解密度的概念。
2.“同中求异”、“异中求同”的比较方法。
3.应用公式计算物质的密度。
4.密度的单位。
[难点]
建立并理解密度的概念。
[教学方法]
启发式综合教学方法。
[教具和学具]
教具:托盘天平一架,体积相同的铜块、铁块各一个,体积相同的铝块两个,体积不相同的木块两个,投影器材,投影片若干。
学具:托盘天平一架,砝码一套,长方体蜡块(或木块)一个,刻度尺一把。
[教学过程]
引入新
这里有两个由不同物质组成的物体,一个是铜块,一个是铁块,它们的体积相同,质量相等吗?怎么比较?
如果是同种物质,体积相等,质量相等吗?这两个都是铝块,体积相等(出示铝块并分别放在天平两盘上),质量相等吗?
如果同种物质,体积不相等,质量还相等吗?(将两个木块分别放在天平的两盘中)这两个木块哪个质量大?同一种物质,体积大的质量大,体积小的质量小。这仅仅是质量跟体积的粗略关系,同种物质的质量跟体积有什么准确的数量关系呢?(渗透由粗略到精确,定量研究物理规律的方法。)
板书:同种物质,质量跟体积有什么关系呢?
新教学
实验研究
⑴设计实验:
师:要研究质量跟体积的数量关系,首先要把质量、体积的数值测出。质量和体积怎么测?
生:质量用天平测量;体积可以先用刻度尺测量出长、宽、高,然后根据长方体体积=长×宽×高进行计算。
师:为了便于记录和分析测得的数据,我们需要设计一个表格,这个表格应该有哪些内容?
生:质量、体积。
师:当然还应标明被测物体。(投影出示表格1、2)
表1
体积(立方厘米)质量(克)质量/体积/(克/立方厘米)
蜡块1
蜡块2
蜡块3
蜡块的质量跟体积成正比,质量跟体积的比值是一定的。
表2
体积(立方厘米)质量(克)质量/体积/(克/立方厘米)
木块1
木块2
木块3
木块的质量跟体积成正比,质量跟体积的比值是一定的。
结论:同一种物质的质量跟体积成正比,质量跟体积的比值是一定的。
(2)学生测量
师:请同学测量、计算出你桌上的蜡块或木块的质量和体积,并记录在表格中相应的空格内。
(3)数据分析
师:先看蜡块的质量跟它的体积有什么数量关系呢?
生:体积增大,质量也增大。体积增大到几倍,质量也增加到原的几倍,质量跟体积成正比。
师:请再仔细看,三个蜡块的质量不同,体积也不同,有无相同之处?(稍停)刚才竖着看,发现蜡块的质量跟体积成正比,如果换个角度,横着看,你能发现有什么相同之处吗?
(渗透“异中求同”的比较方法)
生:比例相等。
师:引导学生计算填表。
生:质量跟体积成正比,分子、分母同时扩大或缩小多少倍,分数值不变。
师:(投影结论)蜡块的质量跟体积成正比,质量跟体积的比值是一定的。
师:那么木块的质量跟体积有什么关系呢?
生:木块的质量跟体积成正比。
师:对于木块1质量跟体积的比值等于多少?木块2呢?木块3呢?有什么关系?质量跟体积的比值跟质量、体积有关系吗?据此你能得出什么结论?
生:木块的质量跟体积成正比,质量跟体积的比值是一定的。
师:木块、蜡块是不同物质,有没有共同规律?
生:质量跟体积成正比,质量跟体积的比值是一定的。
(渗透“异中求同”的比较方法)
师:其他物质是否也有这个规律呢?那么蜡块、木块都具有的共同规律中有无不同之处?
生:比值不同。
(渗透“异中求同”的比较方法)
师:如果换用其他物质实验会发现,物质不同,质量跟体积的比值一般不同,物质相同,质量跟体积的比值就相同,就是说质量/体积跟什么有关?
生:物种的分类。
师:所以说质量跟体积的比值反映了物质的一种特征,在物理学里用密度表示物质的这一特征。
密度的概念
板书题:三、密度
师:蜡块的质量跟体积的比值是0.96,表示的意义是什么?
生:1立方厘米蜡块的质量。
(渗透比值定义物理量的方法)
师:木块的质量跟体积的比值是0.28,表示的意义是什么?
生:1立方厘米木块的质量,即木块单位体积的质量。
师:木块的质量跟体积的比值等于木块单位体积的质量,因此可以说木块的单位体积的质量叫做木块的密度。
师:如果是蜡块、木块以外的某种物质,就应说某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。
板书:1、定义:某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。
师:现在你能找到计算密度的公式吗?
生:密度=质量/体积
师:密度公式可以用字母表示为p=
板书:2、公式:密度=质量/体积,
师:根据密度的公式,就可以计算物质的密度。(投影出示例题)
例题
一块铁的质量是1975千克,体积是0.25立方米,铁块的密度是多大?
板书:3、单位:千克/立方米。
师:我们刚才求的蜡块、木块的质量跟体积的比值实际就是它们的密度,单位应是什么?
师:克/立方厘米。
师:由于物理实验中用的物质一般不多,质量单位常用克,体积单位常用立方厘米,因此密度单位常用克/立方厘米。
(渗透复合单位的组成方法)
师:既然两个单位都是密度的单位它们之间应该有明确的换算关系,怎么把克/立方厘米换算为千克/立方米?
(学生回答,然后投影出示换算过程)
1克/立方厘米=
师:你能把千克/立方米换算为克/立方米吗?请后练习。
反馈总结
(投影出示思考题)
1.一杯水和一桶水的密度哪个大?一个小铁钉和一个大铁块的密度哪个大?
2.一块砖分成大小不相等的两块,则( )
A.小块的密度的大。 B、大块的密度大
C.密度一样大。 D、无法判断。
3.有人说,同一种物质的密度跟质量成正比,与体积成反比,这种说法对吗?为什么?
(学生阅读、思考、回答,师生评析)
师:这节我们首先提出了同种物质的质量跟体积有什么关系的问题,然后选择三个大小不等的蜡块(木块),分别测出它们的质量、体积、分析数据时采用了比较方法(板书:比较),先是比较三个蜡块,质量不同,体积不同,质量跟体积的比值相同,这种比较方法叫做同中求异(板书)。用同样的方法发现木块的质量不同,体积不同,质量跟体积的比值相同。然后比较不同物质组成的蜡块、木块发现有一个共同的规律:质量都跟体积成正比,质量跟体积的比值是一定的,这也是异中求同。不同物质虽然都有着个规律,但质量跟体积的比值各不相同,这种方法叫做同中求异(板书),由此我们认识到质量跟体积的比值跟物质有关,它反映了物质的一种特性,我们用密度表示它并进一步得到密度的定义、公式、单位。
师:密度跟前面学过的哪个物理量很相似?
生:速度。
师:有哪些方面相似?(投影出示表格3)
密 度速 度
定义
公式
单位
生:①定义:叙述方式相似。
②公式:物理学中常常用两个物理量的比值第一新的物理量,这种方法叫做“比值定义法”。
板书:比值定义法。
③单位组成方法相似,以后遇到用比值定义的物理量也可以用同样的方法确定它的单位。
布置作业
本第82页练习第1、3题。
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