人教版八年级上册第六章 质量和密度第3节 测量物质的密度教学设计

这是一份人教版八年级上册第六章 质量和密度第3节 测量物质的密度教学设计，共2页。

学科
初中物理
年级/册
八年级上册
教材版本
人教版
课题名称
测量密度的特殊方法
教学目标
变式测密度
重难点分析
重点分析
常规测量物质的密度采用天平和量筒组合使用已经是密度测量的一个难点，加之缺失其中一个仪器，必须采用已知液体密度和质量（或体积）关系得出体积（或质量）。
难点分析
学生抽象逻辑思维较弱，加之密度概念比较抽象， 学生需要熟练掌握密度公式的前提下，找到隐含的物理量并与已知量构成联系。
教学方法
通过实验建模。
强调替代和比例思想。
教学环节
教学过程
导入
密度是力学一个重要的基础概念，它是区分不同物质的一个重要物理参数。密度的相关测量和计算也是中考出现频率较高的考查点，对不同物质的密度进行测量也是新课程标准给出的20个学生必做实验之一。
在中考实验考查中，除了常规的用天平和量筒测量物质的密度外，更多地从密度的特殊测量角度，其中考查替代或者比例的物理思想尤其频繁。
知识讲解
（难点突破）
其实特殊方法测量密度，也是变式测量密度的一种，它的关键原理与常规原理一致，即ρ=mV，难点在于此类问题往往缺少仪器，例如缺少量筒问题，这就需要利用已知液体的密度（常用水）和质量计算出水的体积，利用容器的等体积关系，算出未知液体的质量。
模型建立
现有一架调整好的天平，一只烧杯（没有刻度），提供水和记号笔，如何测量未知液体的密度？
分析：测量未知液体的密度需要测量其质量和体积。
未知液体的其质量可以通过已有仪器天平来进行直接测量。
需要测量出空瓶的质量m1，装部分液体测出总质量m2，并标出液面的位置，记为P。此时杯中液体质量m=m2-m1。
现在缺少量筒，需要用已知液体水来替代未知液体。
将空烧杯中把水装到P处，此时水的体积就等于未知液体的体积。
将装水的烧杯放置在天平上测出总质量m3。此时水的质量m3-m1，由于水的密度ρ水已知，利用密度公式即可求出水的体积 ，故未知液体的密度可以利用算出。
课堂练习
（难点巩固）
课堂练习
小明为了测量某一液体的密度，他用天平测出烧杯质量的为40g，装水到某一位置P后总质量为120g；将水倒出装未知液体至P位置后总质量为100g，则未知液体的密度为多少？（已知水的密度为1g/cm3）
分析：此类问题也是测量液体密度的一种变式。同一只烧杯装不同液体到同一液面位置时，液体的体积相等。故测量出水的体积就能得到未知液体的体积。
m水=120g-40g=80g ρ水=1g/cm3
m液=100g-40g=60g
本题也可以利用比例的关系算出密度，因为体积相等时，物质的质量大小与其密度成正比，有
能力拓展
小明用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一块鹅卵石的密度,实验步骤如下:
(1) 用调好的天平分别测出鹅卵石的质量是31.8 g和空烧杯的质量是90 g。
(2)如图甲所示,把鹅卵石轻轻放入烧杯中,往烧杯中倒入适量的水,用油性笔在烧杯壁上记下此时水面位置为M,然后放在天平左盘,如图丙所示,杯、水和鹅卵石的总质量为__________g。
(3)将鹅卵石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M处,如图乙所示,用天平测出杯和水的总质量为142 g,此时杯中水的体积为__________cm3。
(4)根据所测数据计算出鹅卵石的密度为__________g/cm3。

解析：由丙图的天平示数可知，其质量为砝码160g+游码1.6g得到总质量为161.6g。
甲图中水的质量为m水甲=161.6g-31.8g-90g=39.8g
乙图中水的质量为m水乙= 142g-90g=52g
可知两次杯子的水变化了Δm水52g-39.8g=12.2g
水变化的体积等于石头的体积即
故石头的密度为
小结
测量密度的特殊方法是密度公式应用的一种高阶思维。
若测量体积工具缺失，则需要通过已知液体的密度和质量关系得到已知液体体积，再利用容器装液体的等体积关系算出未知液体的密度。
其本质还是密度公式的应用，但是这种变式测量密度的方法其物理思维是一种替代思想，也是一种比例思想的体现。是学习后面更复杂力学问题的思想基础。