初中物理人教版八年级上册第3节 测量物质的密度一等奖教案设计

这是一份初中物理人教版八年级上册第3节 测量物质的密度一等奖教案设计，共11页。教案主要包含了教学课题，教学内容分析，学情分析，教学目标，教学重难点，教学方法，教学资源，教学流程设计等内容，欢迎下载使用。

【课 题】测量物质的密度
【教 材】人教版初中物理七年级上册第六章第3节
【授课对象】初二第一学期学生
【课时安排】1课时
二、教学内容分析
本节课是人民教育出版社出版的《义务教育课程标准实验教科书物理八年级上册》第六章第3节的学习内容。在学习了质量和密度概念以及密度计算公式之后进行，包括量筒的使用、测量液体的密度和测量固体的密度这些知识和技能。该节的目的是让学生在掌握利用密度公式ρ=m/V去间接的测量物质的密度，培养学生的实验操作技能，本节课起到巩固之前所学内容的作用，是密度知识在生活中的应用的体现，也为之后学习压强、浮力打下重要的基础。学会利用天平和量筒测量物体的密度是本节课的重点知识，同时也是初中物理实验中一个重要试验。在测量液体的质量，应该让学生明白直接测量所带来的误差之大，引导学生改良实验方法减小误差；在测量固体体积时，应引导学生巧妙利用液体增加的体积（排开水的体积）就是固体的体积这一方法（排水法）。在实验过程中规范操作步骤，培养严谨的科学态度。要能理解实验原理、注意实验仪器的选取和使用、实验步骤的设计、数据的采集、根据数据得出结果以及对实验结果从产生误差的角度进行评估，这些对学生实验能力的培养是十分重要的。
三、学情分析
在学习本课之前，学生对物质的属性——质量有初步的认识，学习了天平的使用，对密度的概念和计算公式已有所了解，因为熟练掌握了温度计的读数方法，可以直接通过观察结构得出用量筒测量液体体积的方法。学生观察思考就能操作，重点是引导学生观察液面的形状，液面的形状是凹的，读数时视线要以凹形液面最低处相平行。
对于测量固体和液体的密度时，同学们能够想出大致的实验方案，但在该实验中如何减小实验误差、制定最佳的方案，同学们不易想到且容易受之前用“天平测量物质质量的实验”影响，往往制定出不精确的方案，学生注意不到没有把液体全部倒入量筒，有些残留在烧杯内，使测得体积偏小，密度偏大，所以这一环节应该重点处理。所以教学时要注重引导学生对实验结果从产生误差的角度进行评估。实际进行测量固体或液体密度实验时，可以让学生自主设计实验步骤，教师可以利用画简图的方法，把设计方案画出了，先不作评价，然后引导学生分析哪一步骤会造成物理量增大或减小，从而得出最佳方案。
四、教学目标
（一）知识与技能
认识量筒，运用量筒测量液体和不规则固体的体积
进一步熟悉天平的使用方法，运用天平和量筒测算出固体和液体的密度
通过实验进一步理解密度的物理意义
（二）过程与方法
通过探究活动学会利用天平和量筒测算液体和固体的密度。
学会利用物理公式间接地测定一个物理量的科学方法。
（三）情感态度与价值观
养成物理知识与实际生活相联系的意识和习惯，在实际物理情境中体会物理过程，学习物理知识。
通过对测量固体和液体密度过程中，从产生误差的角度进行评估，培养学生严谨的科学态度。
五、教学重难点
教学重点：
运用量筒测量物体的体积
运用天平和量筒测算液体和固体的密度
教学难点：
测量固体和液体的密度实验中，从产生误差的角度进行评估。
六、教学方法
本节课采用探究式教学模式。首先引导学生复习之前所学习的知识点，以此为切入点导入测量物质的密度，创设物理情景，营造学习氛围，激发学生的求知欲。在探究如何测量液体的质量时，给出两种实验方案（实验方案数量不限）供学生选择，引导学生对选择的实验方案从实验结果角度进行误差分析从而制定出误差小、实验数据精确的实验方案，以此来突破教学难点，帮助学生理解并掌握从误差的角度对实验方案进行优化的方法。同时，在测量固体体积时，除规则固体体积可以通过测量其长宽高来计算体积之外，针对不规则固体应采用排水法来求体积，同时也为之后学习浮力埋下伏笔。
本节课采用探究型教学策略。在学本节课之前，学生对质量有了初步的认识，学习了测量质量的工具──天平的使用方法，对密度概念与计算公式已有所了解。因为已经熟练掌握了温度计的读数方法，可以直接通过观察结构得出用量筒测液体体积的方法，学生观察思考就能操作，重点是引导学生观察水面的形状，水面是凹形的，读数时视线要以凹形液面的最低处相平。对于测量固体和液体的密度，同学们也能设计出大致方案，但在该实验中如何减小实验误差、制定最佳测量方案，学生不是很容易注意到，所以教学时要注重引导学生对实验结果从产生误差的角度进行评估。实际进行测量固体或液体密度实验时，可以让学生自主设计实验步骤，教师可以利用画简图的方法，把设计方案画出了，先不作评价，然后引导学生分析哪一步骤会造成物理量增大或减小，从而得出最佳方案。
本节课采用实验法、讨论法、讲授法等教学方法，老师逐步设置问题引导学生观察、思考和讨论分析，开展学习活动，达到三维目标，提升学生的科学素养。
七、教学资源
多媒体课件、实验视频、天平、砝码、量筒、小石块、盐水等
归纳总结读数方法
知识巩固复习引入新课
认识量筒以及了解其使用方法
探究测量液体的密度
探究测量不规则固体的密度
小结：
1、密度公式
2、实验仪器
3、试验方法
结
束
观察量筒
认识量筒的单位、量程和分度值
了解量筒的读数方法
分析讨论实验方案
从误差角度优化实验方案
实验演示：测量液体密度
分析如何测量体积
采用排水法测量体积
实验演示：测量不规则固体密度
练习、反馈
练习、反馈
八、教学流程设计
九、教学过程
十、教学评价
本堂课采用探究式教学模式，通过巩固复习之前所学习的知识点引入新课，先让同学们熟悉了解量筒以及量筒的读数方法，将其运用到液体体积的测量和不规则固体体积的测量，结合天平测量它们的质量，利用密度公式ρ=m/V间接的算出它们各自的密度。而本节课的难点在于站在误差的角度去优化实验方案，制定误差小、步骤少的实验方案。例如：在测量液体的质量时，由于无法保证液体一滴不剩的从一个容器倒入另一个容器中（这样会造成测出的质量小于实际质量，导致算出的密度偏小）。既然烧杯中的水无法全部倒入量筒，我们不妨让它多剩一些，测出烧杯和剩下的盐水的质量，可知倒出去的盐水质量，倒出去的盐水体积可由量筒直接测出，这样就可算出倒出去的盐水的密度。引导学生站在误差的角度去看待实验方案，可以进一步优化实验方案得出较为精确地结果，这样培养了学生创新精神。还有在面对测量不规则固体体积时，学生们就会很疑惑感觉其无法解决。因为此时的学生刚刚进入物理领域，很难就生活中的问题从物理的角度思考，所以面对这类问题学生们很难想到解决方案。如果学生能够细心地观察生活就应该想到测量这种不规则固体我们通常采用的是排水法（曹冲称象、乌鸦黑水等）。其实符合新课标“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。
本节课属于实验课，应让同学们达到应用水平，其知识属于如何做类型知识。在学习完本课程之后，学生应该掌握量筒的使用方法，利用天平和量筒测算出物质的密度，最后能够将其运用到日常生活中解决相应问题。例如：测量不知名液体的密度、配置相应的盐水进行选种等。在课程结束后，应该布置相应的练习题（形式可以为家庭作业、课后动手作业、思考题等）来检测同学们对该知识点的掌握情况。面对掌握不好的同学应该在自习课或者空闲时间对其进行知识点梳理，根据其自身情况突破其所谓的“困难知识点”。
（该课量规如下图：）
（学生自我评价）
十一、板书设计
十二、教学反思
本节课在学习质量、密度概念及用天平测量质量的基础上，学习测量物质的密度和利用物理公式间接地测定某个物理量的方法。规则形状固体物质的体积可以用刻度尺等测量工具来测量，液态物质的体积应该使用量筒来测量，不规则形状固体物质的体积也可以使用量筒来测量。
怎样使用量筒?
可在让学生观察实物的基础上，通过阅读课本“信息快递”，回答课本中提出的几个有关问题，并动手操作，学习使用量筒测量液体和不规则固体体积的方法及注意事项。一方面培养学生的自学能力;另一方面，通过这种技能的训练，培养学生注意观察事物和动脑思考问题的能力，以及严谨的科学作风。
1.量筒上的单位刻度多是以毫升(mL)，也有一些是用立方厘米(cm3)来标度的。
2.与许多测量仪器(学过的电流表、电压表、天平等)一样，量筒也有它的最大测量值。实验室中常用的有：50mL、100mL、500mL、1000mL等。
3.量筒的分度值也各不相同，根据你测量精度的要求和被测物的尺度等因素来选择量筒的大小和分度值。
4.视线与液面水平，与刻度线垂直。
5.怎样用量筒测量不规则形状物体的体积?
不规则固体物质体积的测量，需用量筒或量杯。这里利用等量占据空间替代的方法。要求学生较好地掌握，有助于后面浮力部分内容的学习。
另外，对于有余力的学生可在此基础上提出这样的问题：
1.如果要测量的不规则物体的体积过大或无法浸入现有量筒之内，
你有什么办法测量出它的体积?
可采用“溢杯法”。即，将物体浸入盛满水的容器内，同时将溢出的水接到量筒中，读取的数值便是该物体的体积。如果现有量筒一次仍不能盛取溢出的水量，可慢慢将物体浸入，并多次盛接和读取数据，最后相加得到物体的体积。
该问题一方面是对量筒使用方法的拓展;另一方面是对学生处理实际问题能力的培养。
探究怎样来测量物质的密度?
我们选择盐水和形状不规则的石块为研究对象，具体教学中也可选择其他种类的液体和固体为研究对象测量其密度。
要求学生自己设计实验数据记录表格，用于记录测量盐水和石块(或其他样品)密度时所用的数据及所得的结果。注意不要强求一致，关键是要让学生明白需要记录哪些数据。让学生把所测得的有关数据填入其表格中，并根据测量数据进行数据处理，通过物理公式计算，间接得出被测物质的密度值。
从实验原理、实验仪器的选取和使用、实验步骤的设计、数据的采集、并根据数据得出结果，这对学生实验能力的培养是十分重要的。课本上没有现成的实验步骤，而是要求学生有目的、有计划地进行设计并实际操作，正确地记录数据得出结果。由于有上一节探究同种物质的质量与体积的关系这一实验的基础，因此本节的探究活动学生是有能力自主完成的。
教学中建议以小组讨论形式，学生可以各抒己见，教师不要定些条条框框，这样会限制学生的思维空间，要求学生阐明自己的观点，同时要清楚说明其理由。这对培养学生思维能力、判断能力、分析问题和解决问题的能力、语言表达能力等是十分有意义的。
通过“探究性学习”课题的设计和实施，我们看到，学生首先是非常欢迎这样的课型，他们觉得既紧张又轻松。在认真讨论准备的过程中，给了学生解放思想、发散思维、提高能力、展示特长的机会，开拓了学生自行探究的空间，满足了学生希望自己是一个发现者、研究者的愿望。本课题的研究，也拓展了老师对学生全面评价的方法和途径。过去只按分数高低评价学生学习效果的“好”与“差”，现在通过“研究性学习”，来展示、评价学生的语言表达能力、分析纠错能力、动手实验能力、综合应用知识能力、配合协作意识等，这样对学生的评价更合理、更客观，而且有利于提高学生的自信心和学习的积极性教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
复习知识
提问：同学们，上新课前来巩固一下之前的知识点。首先，回忆一下计算密度的公式。然后，在实验室测量物体的质量的仪器是什么。还有，请说出如何测量物质的质量，也就是实验步骤。
说;同学们，对之前的知识掌握的很好。今天，我们就要利用密度公式来测算物体的密度
学生回忆后回答：
密度公式为ρ=m/V；
托盘天平；
一放、二拨、三调、四测、五读、六整
通过巩固复习之前的知识点，为新课开展做铺垫，同时激发学生的求知欲
认识量筒
一、量筒的使用
1、请学生观察实验台上的量筒，思考下面几个问题：
（1）利用量筒能测量什么物理量？
（2）这个量筒是以什么单位标度的？
（3）该量筒的最大测量值（量程）是多少？量筒的分度值是多少？
（4）常见体积单位之间的换算
2、老师演示量筒的读数方法
首先将量筒放到水平桌面上，用量筒测液体的体积，量筒里的液面是凹形的, 读数时视线要跟凹液面最低处相平。若量筒中的液面是凸形的（如水银）, 读数时视线要跟凸液面最高处相平。
然后让学生区分那些方法是错误的，错在哪里，那些是正确的
学生练习使用量筒测量一下烧杯里水的体积。向量筒内倒入适量的水，观察水面的形状，读出它的示数。
最后，老师归纳总结量筒读数方法。

学生仔细观察量筒，讨论交流后回答问题。
（1）量筒是测量液体体积
（2）量筒的单位是毫升（mL）
（3）量程是100 mL、分度值是1mL
（4）1m3＝ 103dm3＝ 103cm3
1L ＝ 1 dm3 1 mL ＝ 1 cm3
学生操作并读数。
有了前面学习的温度计、刻度尺作基础，学生能够顺利完成对量筒的知识迁移。
测量物质的密度
实验原理和实验器材
同学们思考实验原理是什么
需要准备哪些实验器材
实验对象
测量物质的质量需要用到天平，测量物质的体积需要用到量筒
测量液体的密度
老师用盐和水配置一杯不知浓度的盐水。在做实验前应先讨论出一个较为可行的实验方案。
提问：我们晓得用量筒可以测量液体的体积但是如何测量其质量。在次老师提供了两套方案：
方案一：先用天平测出空烧杯的质量,然后在烧杯中装入一些盐水, 测出它们的总质量,再将盐水倒入量筒中测出盐水的体积.
方案二：先用天平测出烧杯和盐水的总质量,然后将盐水倒入量筒中一部分,测出盐水体积,再测出余下的盐水和烧杯的质量.
同学们比较一下，哪种方案会更好一些？
同学们，可以认真思考一下烧杯中的水能全部倒入量筒中吗？显然是不能的。既然烧杯中的水无法全部倒入量筒，我们不妨让它多剩一些，测出烧杯和剩下的盐水的质量，可知倒出去的盐水质量，倒出去的盐水体积可由量筒直接测出，这样就可算出倒出去的盐水的密度。所以应该选择方案二，因为方案一在操作时，将盐水全部倒入量筒中测体积时，烧杯中剩有少量盐水，会产生误差，方案二则可以避免这种误差。
那有同学能说说实验步骤吗
实验步骤：
（1）调节天平；
（2）在烧杯中倒入适量的待测液体，用天平测量烧杯和液体的总质量m总；
（3）将烧杯中的液体倒入量筒中一部分，用天平测量烧杯和剩余液体的总质量m余 ；
（4）记录倒入量筒中的一部分液体的体积V；
（5） 根据密度公式ρ=m/V计算盐水的密度。
让学生按上面的步骤测量盐水的密度，并把数据记录在下面的表格中。
杯和液体的质量
m总/g
杯和剩余液体的质量 m余/g
量筒中液体的质量
m/g
量筒中液体体积
V/cm3
液体的密度
ρ/kg·m-3
158.6
126.4
32.2
28
1.15×103
测量不规则固体的密度
同学们，应该知道测量规则固体的体积方法，但是面对不规则固体如何测量其体积？
同学们，可以采用排水法测量体积。

实验步骤：
（1）用调节好的天平测量石块的质量m；
（2）在量筒中倒入适量的水，记录水的体积V0；
（3）用细线拴好石块，浸没在量筒的水中，记录水面到达的刻度V总；
（4）根据公式ρ=m/V 计算石块的密度。
让学生按上面的步骤测量盐水的密度，并把数据记录在下面的表格中。
石块的质量
m/g
水的体积
V0/cm3
石块和水的总体积V总/cm3
石块的体积
V/cm3
石块的密度
ρ/kg·m-3
30.2
50
61
11
2.75×103
例题分析
省略
学生们思考、交流之后回答：
实验原理：利用密度公式ρ=m/V
实验器材：天平、量筒
盐水、小石块
同学们思考讨论分析后回答：
有些学生会选择方案一，也有学生会选择方案二，总体来说选择方案一的学生会多一些。
在测量液体密度实验中，从产生误差的角度进行评估，培养学生在设计实验时有控制误差的意识和能力。
在测量液体密度实验中，从产生误差的角度进行评估，培养学生在设计实验时有控制误差的意识和能力。
课堂总结
通过这节课你学到了什么？
学生回答或与同学们进行交流，老师恰当总结。
梳理本节课知识内容，把自己所学到的知识与老师同学交流，最后总结出本节课的知识点。
培养学生总结归纳的能力。梳理本节知识形成一个完整的知识体系。同时也可以帮助学生记忆。
测量物质的密度
分值
描述
4.0
在3.0的水平上能够利用物理方法来解决生活中物理问题。例如;通过测量某物体的密度，知道这是什么物理等
3.0
理解整个实验过程，能够站在误差分析的角度优化实验方案
2.0
能够运用天平和量筒测量固体、液体的密度
1.0
熟悉天平的使用方法，认识量筒和知道量筒的使用方法
0.0
既不熟悉天平的使用方法，又不认识量筒以及不熟悉其使用方法
测量物质的密度
标准
0-5分
6-10分
11-15分
16-20分
说出密度公式和托盘天平的使用步骤（20分）
分值
认识量筒并掌握其读数方法（20分）
能够站在误差分析的角度优化实验方案（20分）
能够测算出液体的密度（20分）
能够测算出不规则固体的密度（20分）