初中密度教学设计

这是一份初中密度教学设计，共17页。教案主要包含了图片展示，提出问题，展示，提出问题，继续展示并提问，总结引入，引导学生猜想，实验设计，进行实验等内容，欢迎下载使用。

年级
八年级
授课时间
课题
第2节 密度
教学
目标
1. 探究同种物质的质量与体积的关系，体会利用比值不变反映的数量关系来定义物理量的方法。
2. 知道密度的定义、公式和单位，理解密度的物理意义。
3. 会查密度表。
4. 能联系实际运用密度公式进行计算，会计算不能直接测量的物体的质量或不能直接测量的物体的体积。
教材
分析
密度是在学习了质量之后引入的一个新物理量，是这一章的核心内容。它在全章中起着承上启下的作用，并为以后学习压强和浮力等知识作铺垫。课程标准要求通过实验理解密度的概念。教材首先让学生体会到体积相同的不同物质（如木块、铝块、铁块）的质量不等，表明不同的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的关系”的探究。利用探究结果让学生思考，同种物质的质量与体积成正比，其比值是一定的。物质不同，其比值一般也不同，这反映了物质的一种性质，从而引出密度的概念：由某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度。
通过本节教学应使学生掌握密度的概念、会查密度表、知道水的密度。让学生掌握密度的概念是本节教学的重点，理解“密度是物质的一种性质”是本节的教学难点。教材是通过实验引入密度的。因此，做好实验是本节教学的关键。
在生活中，尽管学生对密度已有了一些相关的知识和经验，如同样大小（体积）的铁棒比木棒要重、油比水轻……但是，物理学中的“密度”是表征物质性质的一个重要物理量，概念比较抽象，学生学习时往往感到难以理解，这一节也是初中物理教学的一个难点，应给予充分的重视。
教学
器材
托盘天平和砝码；长方体铝块和铜块各3个；用纸套包裹的体积相同（含有不同）的圆柱体铝块、铜块多个。
多媒体ppt，包含视频：《探究同种物质的质量与体积的关系》。
教学过程
教学
内容
教师活动
学生活动
引入
新课
【图片展示】①请同学们看一则科学故事：
很久以前有一个国王，请一个工匠打造了一顶纯金的皇冠。皇冠做好后国王很满意，但总是怀疑工匠偷走了部分黄金。于是他就请阿基米德想办法进行鉴别。阿基米德冥思苦想也束手无策。直到有一天他洗澡时，当他把脚伸进装满水的木桶时，水就溢了出来，顿时他灵机一动——有了。几天后他当着国王及大臣的面，取两木盆盛满水，在一只木盆中放入皇冠，另一木盆中放入等质量的纯金。根据溢出水的体积，他就断定——皇冠不是纯金做的。

②在2022年北京冬奥会上，中国运动员一共获得了9枚金牌、4枚银牌、2枚铜牌，其中谷爱凌获得2金1银，为我国争了光。
【提出问题】
①阿基米德鉴别皇冠的原理是什么？
②金牌、银牌和铜牌，你能分辨他们吗？
学习了密度的概念就明白了——《6.2密度》。
观看故事、图片，思考问题，提高兴趣，进入情景。
新课
教学
一、
探究同种物质的质量与体积的关系
【展示，提出问题】在讲台上摆放几组由不同物质组成的物体(如铝块和铜块、水和酒精、盐水和糖水、木头和海绵等)，请学生进行分辨，并说明判断方法。
根据物质的颜色、气味、味道、软硬程度等性质可以分辨不同的物质，这些性质常常是某种物质所特有的。事实上，我们分辨不同的物质，就是利用了它们所具有的某些性质。
【继续展示并提问】
①两块用纸套包裹的体积相等的铜块、铝块；
②两块用纸套包裹的质量相等的铜块、铝块；
③两块用纸套包裹的体积、质量都不相等的铜块、铝块。
你能分辨出来吗？
【总结引入】此时既不能仅通过比较质量来分辨，也不能仅通过比较体积来分辨。究竟通过比较什么能够分辨出铜块和铝块呢？这正是我们探究的问题。
【引导学生猜想】既然单纯比较质量或体积不能分辨它们，那么通过寻找质量和体积的关系，也许能找到一种方法……
【实验设计】
①取几个不同体积的长方体铝块，用天平分别测量它们的质量，用刻度尺分别测量长、宽、高，计算出它们的体积。
②取几个不同体积的长方体铜块，用天平分别测量它们的质量，用刻度尺分别测量长、宽、高，计算出它们的体积。
③通过比较、分析，寻找这些数据中包含的规律。
【进行实验】
实验器材： 天平、砝码、刻度尺、体积不同的铜块和铝块。
体积不同的铝块和铜块
实验步骤：
①调节天平平衡；
②用天平分别称量不同体积的铜块（铝块）的质量，记入表格；
③用刻度尺测量铜块（铝块）的边长，计算他们的体积，并记入表格。
实验数据：

【分析论证】根据表格数据分析：
【提出问题】①比较不同的铝块，它们的质量跟体积有什么关系？不同的铝块有什么相同点？
②比较不同的铜块，它们的质量跟体积有什么关系？不同的铜块有什么相同点？
【归纳结论】①从测量数据上看，会得到同种物质的体积增加了多少倍、它的质量也增加了相同的倍数，即“同种物质的质量与它的体积成正比”。
②分别计算每个铝块、铜块质量与体积的比值，可得出：物质相同，质量跟体积的比值相同；物质不同，质量跟体积的比值不同。
通过比较质量跟体积的比值可以分辨不同的物质，它反映了物质的一种性质，在物理学中就用密度表示物质的这种性质。
【分析论证】——用图象来处理数据（以铝为例）：
以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，建立直角坐标系。在方格纸上描点，再把这些点连起来，即为质量和体积的关系图象。

【分析图像】
由图象可看出同种物质的质量与体积的关系是一条过原点的倾斜直线，说明同种物质的质量与体积成正比。其一般式为m=kV，代入一组（m，V）数据，即可算出k=2.7g/cm3.
【归纳结论】
同种物质的质量与体积成正比，质量与体积的比值m/V是一个恒量。对于不同物质，这个比值一般不同，说明这个比值反映的是物质的某种特性。物理学中就用密度来表示这种特性。
【播放视频】——《探究“同种物质的质量与体积的关系”》
【例题1】在探究“物质的质量和体积的关系”实验中，某小组同学分别用甲、乙两种不同的物质做实验，且甲、乙都是长方体形状。小组同学分别测出它们的体积和质量并记录数据如表所示。
①小组同学测量体积和质量时所用的工具分别为___和____；
②在如图所示的方格纸中已画出了乙的质量随体积变化的图像，请你画出甲的质量随体积变化的图像。
③分析上表中实验序号_____________的数据，可以得到结论：体积相同的甲和乙，它们的质量不相同。
④通过对数据或图像的分析，可以得到结论：
同种物质，质量与体积的比值是_______的；不同种物质，质量与体积的比值一般是______(均选填“相同”或“不同”)的.

【答案】①刻度尺，天平；②见图；③1与4或2与5或3与6；④相同，不同。
【解析】①甲、乙都是长方体，所以测量体积所用的工具为刻度尺，测质量用托盘天平；
②甲的质量随体积变化的图像如右图。
③分析上表中实验序号1与4或2与5或3与6的数据，可以得到结论：体积相同的甲和乙，它们的质量不相同。
④通过对数据或图像的分析，可以得到结论：同种物质，质量与体积的比值是相同的；不同种物质，质量与体积的比值一般是不同的.
小组进行交流讨论，代表回答。
继续进行交流讨论，代表回答。
进行猜想，找出辨别的方法。
小组进行讨论，设计实验方案，并进行展示交流。
根据方案进行实验，并记录数据。
各小组根据数据进行分析论证，归纳出结论。
从实验数据进行分析，归纳得出结论。
用图像处理数据，归纳得出结论。
观看视频，进一步理解探究过程。
做例题并进行解析.
新课
教学
二、
密度
根据上面的探究结论，给出密度的概念并讲解。
1．密度
①密度的定义：某种物质组成物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度，符号为ρ。
②公式：密度＝eq \f(质量,体积) ； ρ＝eq \f(m,V)
③密度在数值上等于物体单位体积的质量。
④单位：由质量和体积的单位组成的。
国际单位：千克/米3（kg/m3或kg·m-3）
常用单位：克/厘米3（g/cm3或g·cm-3）
单位换算： 1 g/cm3 =103 kg/m3
2.密度表
【提出问题】充分利用教材中的密度表，让学生查阅密度表，回答以下问题：
①表中固体、液体和气体中密度最大、最小的各是什么物质?有没有密度相同的物质?有哪些?
②水的密度是多少?冰的密度是多少?同种物质的密度与物态有关吗?
一些固体的密度(常温常压）
一些液体的密度（常温常压下）
一些气体的密度（0℃、在标准大气压下）
【总结】
①不同的物质，密度一般不同；同种物质在不同状态下的密度不相同。如水结冰后，密度变小。
②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。
③一般情况下：ρ固＞ρ液＞ρ气
3. 密度的计算
1. 利用公式ρ＝m/V进行计算时应注意：
① ρ、m、V关系的同一性：ρ、m、V是针对同一个物体的三个物理量；
② ρ、m、V单位的统一性：
m用kg做单位，V用m3做单位时，ρ的单位是kg/m3；
m用g做单位，V用cm3做单位时，ρ的单位是g/cm3；
③ρ的不变性：在温度、状态等不变时，ρ的大小不变，ρ是物质的一种特性，它不随质量和体积的改变而改变。
2. 密度计算的一般步骤：
①确定已知条件并统一各物理量的单位；
②分析未知量所对应的条件；
③选择适当的公式进行计算。
【想想议议】阿基米德是怎样鉴别王冠是否纯金做的呢？
【解析】根据密度公式：ρ＝m/V，当王冠与纯金的质量相等时，若密度相等，则它们的体积相等，当放入盛满水的容器中，溢出来的水的体积也相等；
当王冠与纯金的质量相等时，若密度不相等，则它们的体积不相等，溢出来的水的体积也不相等。
所以阿基米德根据溢出来的水的体积是不相等，他就断定皇冠不是纯金做的。

【例题2】下列对密度公式 ρ=?/? 的理解，正确的是（ ）
A. 某种物质的密度ρ跟其质量m成正比
B. 某种物质的密度ρ跟其体积V成反比
C. 密度是物质的一种特性，与其质量、体积无关
D. 某种物质的质量m跟其体积V成反比
【答案】C
【解析】密度是物质的一种特性，不同物质，密度一般不同。
同种物质，密度不变，与物体的质量、体积无关，但是质量与体积成正比。所以选项C正确。
【例题3】矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑碑身高37.94 m，由413块花岗岩石块砌成。碑心石是一块整的花岗岩，长14.7 m、宽2.9 m、厚1.0 m，它的质量约为多少？
【分析】碑心巨石的质量不能直接称量。如果从密度表中查出花岗岩的密度，再用密度乘以碑心石的体积，就能得到碑心石的质量。
【解析】碑心石的长、宽、厚l1、l2、l3已经给出，碑心石的体积 ：
V＝l1l2l3＝14.7 m×2.9 m×1.0 m＝42.6 m3
查表，取花岗岩的密度： ρ＝2.8×103 kg/m3
由公式ρ=m/V 得到： m＝ρV
把数值代入，可以得到碑心石的质量约为 ：
m＝ρV＝2.8×103 kg/m3×42.6 m3＝119.3×103 kg＝119.3 t
此题告诉我们，我们可以用密度的知识计算不便称量的物体的质量。
理解密度的概念，知道密度的公式、单位及其换算。
会读、会写单位。
查阅密度表，观察固体、液体及气体的密度值，回答问题。
交流讨论，通过阅读密度表所发现的一些规律。
小组进行讨论，代表回答.
做题并解析，理解密度是物质的一种特性。
做题并解析，会计算不能直接测量的物体的质量。
课堂
练习
1. 水的密度是1.0×103kg/m3，读作：____________， 表示的物理意义是：______________；1.0×103kg/m3=_____g/cm3；一杯子水和一桶水，它们密度的大小关系是：_______（选填“相等”或“不相等”）；杯子里的水结冰后，其质量_____，密度_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】1.0×103千克每立方米，每立方米水的质量是103千克；1.0；相等，不变，变小。
【解析】密度是物体的一种特性，与质量、体积无关，一杯子水和一桶水，它们密度的大小关系是相等的；杯子里的水结冰后，其质量不变，但是密度变小。
2. 判断下列说法是否正确？
①大铝块的质量为4kg，小铝块的质量为1kg，则大铝块的密度大于小铝块的密度。（ × ）
②一杯酒精用去一半后，剩下的酒精密度为原来的一半。（ × ）
③一个铅球用了多年，体积与质量会改变，但是密度不会发生改变。（√ ）
【答案】见上。
【解析】密度是物体的一种特性，与质量、体积无关，与物质的种类有关，一般情况下，同种物质的密度不变。
3. 根据密度公式ρ＝m/V，下列说法中正确的是（ ）
A. 物体的密度与物体的质量成正比
B. 物体的密度与物体的体积成反比
C. 物体的密度与质量成正比同时与体积成反比
D. 密度是物质的一种特性， 与质量、体积无关
【答案】D.
【解析】密度是物质的一种特性，同种物质，一般情况下密度不变，与物体的质量、体积无关。所以选项D正确。
4. 人们常说：“黄金比铁重”，这句话若用科学语言表述，应当是（ ）
A. 黄金的质量比铁的质量大 B. 黄金的体积比铁的体积大
C. 黄金的体积比铁的体积小 D. 黄金的密度比铁的密度大
【答案】D.
【解析】“黄金比铁重”，反映的是金的密度大于铁的密度；就如同说“铁比棉花重”一样，这里的“重”不是指质量、更不是指体积，而是指“密度大”的意思。故A、B、C错误；D正确.
5. 质量相等的无色液体分别装在三个同样的容器中，如图所示，三种液体的密度关系是（ ）

A. ρ甲＞ρ乙＞ρ丙 B. ρ丙＞ρ乙＞ρ甲
C. ρ甲＞ρ丙＞ρ乙 D. ρ乙＞ρ丙＞ρ甲
【答案】C。
【解析】根据密度公式：ρ=m/V，在质量m相同时，体积V越小，密度ρ越大。所以甲的密度最大，乙的密度最小。选项C正确。
6．一只刚好能装下1千克水的瓶子，一定能装下1千克的（ ）
（ ρ汽油 ＜ρ酒精 ＜ρ水 ＜ρ盐水 ）
A. 酒精 B. 汽油 C. 盐水 D. 都可以
【答案】C.
【解析】根据ρ=m/V，在质量m相同时，密度ρ越大，体积V越小。盐水的密度比水大，体积比水的小，所以一定能装下1千克的盐水。
7. 小王同学阅读下表，得出了一些结论，其中正确的是（ ）
一些物质的密度/(kg·m-3)

水
1.0×103
水银
13.6×103
冰
0.9×103
干松木
0.5×103
煤油
0.8×103
铜
8.9×103
酒精
0.8×103
铅
11.3×103
A. 不同的物质，密度一定不同
B．固体的密度都比液体的大
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
【答案】C。
【解析】A.不同的物质，密度可能相同，煤油与酒精的密度相等；A错误。
B.固体的密度有的比液体的小；例如铝的密度小于水银的密度；B错误。
C.同种物质在不同状态下，其密度不同；C正确。
D.质量相等的实心铜块和实心铅块，因为铜的密度小于铅的密度，所以铜块的体积比铅块大铜块的体积比铅块小；D错误。
所以选C。
8．如图所示的是甲、乙两种物质的质量m与体积V的关系图像。由图像可知，甲、乙两种物质的密度ρ甲、ρ乙和水的密度ρ水之间的关系是（ ）
A．ρ乙＞ρ水＞ρ甲 B．ρ乙＞ρ甲＞ρ水
C．ρ水＞ρ甲＞ρ乙 D．ρ甲＞ρ水＞ρ乙

【答案】D。
【解析】 ρ甲 =m甲V甲=3g2cm3=1.5g/cm3 ρ乙 =m乙V乙=2g3cm3=23g/cm3
所以ρ甲＞ρ水＞ρ乙，选项D正确。
9．一个瓶子能装下2kg水，如果用它来装酒精（ρ酒精＝0.8×103kg/m3），最多能装多少kg？如果要装下2kg酒精，瓶子的容积至少为多少L？
【答案】1.6，2.5。
【解析】瓶子的容积为V瓶＝ V水
V水=m水ρ水=2kg1.0×103 kg/m3=2×10-3m3
故瓶中可装酒精的质量为
m酒精＝ρ酒精V瓶＝0.8×103kg/m3×2×10-3m3＝1.6kg
瓶中装酒精的质量m酒精' ＝2kg，瓶子的容积至少为
V'瓶=m酒精ρ酒精=2kg0.8×103 kg/m3=2.5×10-3m3=2.5L
10. 一捆铜线，质量是89kg，铜线的横截面积是25mm2。不用尺量，你能知道这捆铜线的长度吗？它有多长？（铜的密度ρ=8.9×103 kg/m3）
【答案】400m。
【解析】 铜线的体积V =mρ=89kg8.9×103 kg/m3=0.01 m3
铜线的横截面积S=25mm2=25×10-6 m2
铜线的长度 l =VS=0.01 m325×10-6 m2=400 m
11．小组同学在做“探究物质质量与体积的关系”中，选用软陶和铝块进行实验，用量筒和天平分别测出它们在不同体积时的质量，并将实验测得的数据分别记录在表一和表二中。

①分析实验序号1、2与3或4、5与6的数据及相关条件，可得出初步结论是：__________________________。
②分析实验序号1与4或2与5或3与6的数据及相关条件，可得出初步结论是： __________________________。
③进一步综合分析比较表一和表二的数据及相关条件，可得出初步结论是： __________________________。
【答案】①同种物质，质量与体积成正比；②不同物质，体积相等，质量不等；③同种物质，质量与体积比值相同；不同物质，质量与体积比值不同。
课堂
小结
物质的质量
与体积的关系
①同种物质，质量与体积成正比；质量与其体积的比值是一定的。
②不同物质组成的物体，质量与其体积的比值一般是不同的．
①某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。
密度反映了物质的一种特性。
②公式：ρ=m/V
③单位
国际单位：千克/米3（kg/m3）
常用单位：克/厘米3（g/cm3）
单位换算：1g/cm3= 1.0×103 kg/m3
密度
密度
板书
设计
第2节 密度
一、探究同种物质的质量与体积的关系
结论：同种物质的质量与体积成正比，质量与体积的比值m/V是一个恒量。对于不同物质，这个比值一般不同，说明这个比值反映的是物质的某种特性。
二、密度
①定义：某种物质组成物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度，符号为ρ。
②公式：密度＝eq \f(质量,体积) ρ＝eq \f(m,V)
③密度在数值上等于物体单位体积的质量。
④单位：由质量和体积的单位组成的。
国际单位：千克/米3（kg/m3或kg·m-3）
常用单位：克/厘米3（g/cm3或g·cm-3）
单位换算： 1 g/cm 3 =103 kg/m3
1g/cm3=1103kg1106m3=103kg/m3
作业