初二上冊(cè)物理我們?cè)鯓訁^(qū)分聲音教案
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教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
【知識(shí)與技能】
(1)會(huì)用比值的方法探究物質(zhì)的性質(zhì)，建立密度概念。
(2)理解密度概念。
(3)會(huì)查密度表，并能說(shuō)出一些常見物質(zhì)的密度。
(4)會(huì)用密度知識(shí)解決簡(jiǎn)單問題，解釋生活中一些與密度有關(guān)的物理現(xiàn)象。
方法與過程
1)通過實(shí)驗(yàn)探究弄清密度概念的由來(lái)，體驗(yàn)科學(xué)探究的全過程，熟悉科學(xué)探究過程中的主要環(huán)節(jié)。
(2)用分類列表將一些常見物質(zhì)的密度呈現(xiàn)出來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生去認(rèn)識(shí)自然中物質(zhì)的多樣性。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)培養(yǎng)學(xué)生的合作精神以及在交流討論中所持的正確態(tài)度。
(2)培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
二、 重點(diǎn)
認(rèn)識(shí)密度是物質(zhì)的一種特性，掌握密度的計(jì)算公式和密度的單位。
三、 難點(diǎn)
理解同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值是一個(gè)定值;培養(yǎng)學(xué)生綜合利用密度知識(shí)解決簡(jiǎn)單問題的能力。
四、 教學(xué)器材
托盤天平﹙帶砝碼﹚，燒杯，銅塊，鐵塊，木塊，水，煤油
課時(shí)計(jì)劃
1課時(shí)
五、 教學(xué)設(shè)計(jì)與過程
(一)創(chuàng)設(shè)情境 導(dǎo)入新課
導(dǎo)語(yǔ)一 師：請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)一說(shuō)生活中鑒別物質(zhì)的方法有哪些?
學(xué)生討論回答，說(shuō)出一些具體的方法。
師：拿出兩根外形相同的真假項(xiàng)鏈讓學(xué)生辨別。學(xué)生用常規(guī)的方法無(wú)法分辨出來(lái)。
師：這節(jié)課將和同學(xué)們一起學(xué)習(xí)物質(zhì)的另一種特性——密度，通過學(xué)習(xí)密度知識(shí)，也就學(xué)會(huì)鑒別物質(zhì)的另一種方法。
導(dǎo)語(yǔ)二 物體是由物質(zhì)組成的，不同的物體可能由不同的物質(zhì)組成，也可能由相同的物質(zhì)組成，且所含物質(zhì)的量有多有少，體積也有大有小。物體的質(zhì)量與體積之間的關(guān)系怎樣呢?
(二)合作交流 解讀探究
1.物體的質(zhì)量與體積的關(guān)系
(1)提出問題
【測(cè)一測(cè)】測(cè)出體積相同的鐵塊的質(zhì)量;再測(cè)出體積相同的鐵塊和銅塊的質(zhì)量。
【討論】通過測(cè)量出的數(shù)據(jù)并結(jié)合書本，同學(xué)們對(duì)“鐵塊的質(zhì)量比木頭大”這種說(shuō)法的討論提出相關(guān)的問題，教師對(duì)提出的問題加以歸類。
【可能提出的問題有】相同物質(zhì)組成的物體質(zhì)量與體積的比值存在什么關(guān)系?不同物質(zhì)組成的物體質(zhì)量與體積的比值存在什么關(guān)系?
(2)猜想與假設(shè)
鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)上述討論的問題做大膽的猜想與假設(shè)，教師為學(xué)生提供猜想或假設(shè)的某些物理事實(shí)，啟發(fā)學(xué)生思考。學(xué)生對(duì)提出的問題進(jìn)行猜想
【猜想小結(jié)】①同種物質(zhì)組成的物體質(zhì)量與體積成正比;②不同物質(zhì)組成的物體，體積相同質(zhì)量不同。
(3)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
為了得出物體質(zhì)量與體積之間的關(guān)系必須進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
【投影】設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)的思路：選擇研究對(duì)象——木塊、鐵塊、水、煤油等。
【討論】選擇哪些測(cè)量工具?
【點(diǎn)撥】測(cè)量質(zhì)量的工具——托盤天平;測(cè)量體積的工具——量筒、量杯、刻度尺;還有一些輔助器材如：細(xì)線、燒杯等。
【分組討論】實(shí)驗(yàn)過程的安排：①主要實(shí)驗(yàn)步驟;②收集哪些數(shù)據(jù);③怎樣收集;④怎樣處理數(shù)據(jù)。
(教師巡視，了解情況，參與討論)
【總結(jié)】
方案一;選擇器材——天平、毫米刻度尺、正方體鐵塊、正方體木塊。實(shí)驗(yàn)過程安排：①用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)出正方體木塊和鐵塊的質(zhì)量，并記錄在表格中。②用毫米刻度尺測(cè)出鐵塊和木塊的邊長(zhǎng)并算出體積，填入表格。③計(jì)算質(zhì)量與體積的比值，即單位體積的質(zhì)量。
方案二：選擇的器材——天平、細(xì)線、水、量筒、大頭針。實(shí)驗(yàn)過程安排：①用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)出鐵塊和木塊的質(zhì)量。②在量筒中加入適量的水并記下水的體積。③用大頭針把木塊壓入水中記下總體積。④用細(xì)線拴好鐵塊并放入量筒內(nèi)的水中記下總體積。⑤計(jì)算質(zhì)量與體積的比值即單位體積的質(zhì)量。為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性，需多測(cè)幾組數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)的表格如下：
方案三：選擇的器材——水、煤油、燒杯、量筒、天平等。實(shí)驗(yàn)過程安排：①用天平測(cè)出燒杯和水的總質(zhì)量。②把燒杯中的水倒入一部分在量筒中，記下量筒中水的體積。③用天平測(cè)出燒杯和剩下水的質(zhì)量。④用同樣的方法測(cè)出煤油的質(zhì)量和體積。設(shè)計(jì)的表格如下：
(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)
【分組實(shí)驗(yàn)】教師巡視并作適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。
(5)分析與論證
各組匯報(bào)結(jié)果，教師指導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并能得出初步的結(jié)論。
【總結(jié)】①單位體積的同種物質(zhì)組成的物體質(zhì)量是相同的。②單位體積的不同物質(zhì)組成的物體質(zhì)量一般是不相同的。
【討論】鐵塊質(zhì)量比木塊質(zhì)量大，這句話是否正確。
【點(diǎn)撥】體積相同的鐵塊和木塊，鐵塊質(zhì)量大。
(6)評(píng)估與交流
師：在這次探究活動(dòng)中有哪些不足和疏漏的地方?請(qǐng)?zhí)岢鰜?lái)，最好能說(shuō)出改進(jìn)的措施。學(xué)生對(duì)這次探究活動(dòng)進(jìn)行回顧，提出一些改進(jìn)措施。
2.密度的公式、單位
師。實(shí)驗(yàn)證明：同種物質(zhì)組成的物體質(zhì)量與體積的比值是相同的;不同物質(zhì)組成的物體質(zhì)量與體積的比值一般是不同的。這個(gè)比值反映了物質(zhì)的某種特性。在物理學(xué)中用密度來(lái)表示物質(zhì)的這種特性。
【投影】①密度的概念：?jiǎn)挝惑w積某種物質(zhì)的質(zhì)量。
由定義得出：密度=質(zhì)量/體積
密度用“p”、質(zhì)量用“m”、體積用“V”
②密度公式：
密度的單位是由質(zhì)量的單位和體積的單位組合而成的。
?、勖芏鹊膯挝唬涸趪?guó)際單位制中質(zhì)量的基本單位是：千克(kg)，體積的基本單位是m3;因此密度的基本單位是千克/米3，符號(hào)(kg/m3);讀作：千克每立方米。在實(shí)驗(yàn)中質(zhì)量常用克作為單位，體積常用立方厘米作為單位，因此密度的最常用的單位是g/cm3，讀作：克每立方厘米。
【討論】密度的常用單位還有哪些?
【點(diǎn)撥】密度單位=質(zhì)量單位/體積單位，如：kg/dm3、g/dcm3等。
【算一算】1g/cm3=____kg/m3
【點(diǎn)撥】1g/cm3比1kg/m3大，它們之間的進(jìn)率為：1g/cm3=103kg/m3。
【歸納】①密度是物質(zhì)的一種特性，與物質(zhì)的種類、狀態(tài)以及溫度有關(guān)，與物體的質(zhì)量、體積的大小等其他因素均無(wú)關(guān);②不同物質(zhì)的密度一般不同。
(三)應(yīng)用遷移 鞏固提高
類型之一 物體的質(zhì)量與體積之間的關(guān)系
為了研究物質(zhì)的某種特性，小紅用酒精和水兩種不同的液體做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，她用量筒和天平分別測(cè)酒精和水的體積和質(zhì)量。下表記錄的是實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)以及得出的質(zhì)量與體積的關(guān)系。
分析上表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2(2與3、1與3)的質(zhì)量與體積的變化的倍數(shù)關(guān)系，可歸納得出的結(jié)論是：___________________________;
分析上表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)_______ ,可歸納出的結(jié)論是：體積相同的水和煤油，它們的質(zhì)量是不相等的;
分析上表中水和煤油兩種液體的質(zhì)量與體積的比值關(guān)系，可歸納出的結(jié)論是：________。
【解析】觀察上表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2(2與3、1與3)的質(zhì)量與體積的比值都是0.8g/m3，由此歸納出同種物質(zhì)組成的物體質(zhì)量與體積的比值是相同的，即成正比;觀察上表中1與4、2與5、3與6的體積與質(zhì)量的關(guān)系，可以發(fā)現(xiàn)體積相同的水和煤油質(zhì)量是不相等的;由上面的兩個(gè)結(jié)論可以歸納出的結(jié)論為：不同物質(zhì)組成的物體質(zhì)量與體積的比值一般是不同的。
【答案】
(1)同種物質(zhì)組成的物體質(zhì)量與體積成正比
(2)1與4、2與5、3與6
(3)不同種物質(zhì)組成的物體質(zhì)量與體積的比值是不同的。
類型之二 密度的概念、公式、單位
關(guān)于物質(zhì)的密度，下列說(shuō)法正確的是()
A.某種物質(zhì)單位質(zhì)量的體積叫做這種物質(zhì)的密度B.將一杯水分成兩杯測(cè)每個(gè)杯中的水的密度都是原來(lái)的一半C.密度是物質(zhì)本身的一種特性，與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān)，與物體的質(zhì)量與體積的大小無(wú)關(guān)D.空心銀球中銅的密度不等于銅的密度
【解析】密度是物質(zhì)的一種特性，是單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量，反映了物質(zhì)的特性，故A是錯(cuò)誤的;將一杯水分成兩杯，雖然質(zhì)量變了，體積也變了，但仍然是水，所以密度不變，故B錯(cuò)誤;銅制成的一個(gè)空心球，銅這種物質(zhì)的密度不變，因此D錯(cuò)誤。
【答案】C
類型之三 常見物質(zhì)的密度
人體的密度與水的密度差不多，一個(gè)正常成年人的質(zhì)量約為_______kg，其體積約為_____ rn3。
【解析】這是一個(gè)答案不唯一的開放性試題，因?yàn)槊總€(gè)人估測(cè)的質(zhì)量不同，體積也就不同，一般一個(gè)正常成年人的質(zhì)量約65kg，水的密度為1.0×103kg/m3。由V=m/p=65kg/ l.0×103kg/m3=6.5×10─2m3
【答案】65 6.5×10─2
變式題 一實(shí)心金屬的質(zhì)量是2160g，體積是0.8×10-3m3，這個(gè)金屬塊的密度是_____;如果將它截去1/3，剩余的部分密度___________。
【答案】2.7×103kg/m3 不變
(四)總結(jié)反思 拓展升華
【總結(jié)】密度的定義、單位、公式。
(引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)，教師作適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)評(píng))
【點(diǎn)撥】物質(zhì)的密度跟物體的質(zhì)量、體積無(wú)關(guān)，與物質(zhì)的種類、溫度和狀態(tài)有關(guān)。由此可見，密度公式只是密度的定義式、測(cè)量式，而不是密度的決定式。因而單從數(shù)學(xué)知識(shí)看密度公式，得出的密度與質(zhì)量成正比，與體積成反比的結(jié)論是錯(cuò)誤的。明確公式的物理意義并正確應(yīng)用它是十分重要的。密度的單位是由質(zhì)量的單位和體積的單位復(fù)合而成的。
【拓展】有兩種液體，要盡快判斷出哪種液體的密度大，你準(zhǔn)備怎么辦?(要求：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，寫出實(shí)驗(yàn)步驟，不要將兩種液體混合)
(1)實(shí)驗(yàn)器材：
(2)實(shí)驗(yàn)步驟：
(3)實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論：
【解析】
實(shí)驗(yàn)器材：量筒、兩種不同的液體、燒杯、天平
實(shí)驗(yàn)步驟：分別用量簡(jiǎn)量取等體積的兩種液體，用天平分別測(cè)出等體積的兩種液體的質(zhì)量
實(shí)驗(yàn)分析與論證：比較兩次測(cè)量質(zhì)量的大小，質(zhì)量大的密度大
【思考】張明同學(xué)在河邊撿到一精致的小石塊，想粗略地知道小石塊的密度，于是他從學(xué)校借來(lái)一架天平，用紙杯改裝了一只溢水杯，再借助水，就巧妙地估測(cè)出了小石塊的密度。請(qǐng)你也用這些器材設(shè)計(jì)估測(cè)小石塊密度的實(shí)驗(yàn)方案，并得出和實(shí)驗(yàn)方案相一致的密度表達(dá)式。
【答案】
?、儆锰炱綔y(cè)出石塊的質(zhì)量m;②將溢水杯裝滿水并測(cè)出水和杯的總質(zhì)量m1;③小心地取下溢水杯并將石塊輕輕地放入溢水杯中，再測(cè)出總質(zhì)量m2。
石塊的體積即排開水的體積V=(m+m1─m2)/p水。
石塊的密度：p=m/v=m· p水/((m+m1─m2)。
(五)資料鏈接
測(cè)量密度的儀器——密度計(jì)
密度計(jì)是一根密閉的玻璃管，上部粗細(xì)均勻，內(nèi)壁貼有刻度紙，下部較粗，下端裝有水銀，使玻璃管能豎直浮在液面上。
常用的密度計(jì)有兩種。一種用來(lái)測(cè)量密度大于水的密度的液體的密度計(jì)，又叫做比重計(jì)，它的下部水銀或鉛丸多一些，這種密度計(jì)的最小刻度是“1.00”，它的最小刻度線在最高處，由上而下，順次是1.1、1.2、1.3……
另一種是用來(lái)測(cè)量密度比水的密度小的密度計(jì)，又叫做比輕計(jì)，它的下部裝的鉛丸或水銀少一些，這種密度計(jì)的最大刻度是“1.00”，它的最大刻度在最低處，由下而上順次偽0.9、0.8、0.7……這種儀器不必測(cè)出物體的質(zhì)量和體積，也不必經(jīng)過計(jì)算，可以直接測(cè)出液體的密度來(lái)。這種儀器的刻度有兩個(gè)特點(diǎn)：一是密度越小的刻度越高;二是刻度的距離不均勻，上面的刻度間隔大，下面的刻度間隔小。測(cè)量時(shí)，將儀器放入被測(cè)液體中，等儀器靜止后，與液面相對(duì)齊的刻度線，就是該液體的密度。
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