第3节 测量物质的密度
【教学目标】
一、知识与技能
1.认识量筒,会用量筒测液体(如盐水)体积和测小块固体(如石块)的体积。
2.进一步熟悉天平的调节和使用,能较熟练地使用天平、量筒测算出固体和液体的密度。
二、过程与方法
1.通过探究活动学会测量液体和固体的密度.
2.对利用物理公式间接测定物理量这种科学方法有感性认识.
3.通过探究过程的体验,使学生对测量性探究方法,从实验原理、实验器材的选取和使用、实验步骤的设计、数据的采集与处理到得出结果,分析实验误差有初步认识和感受.
三、情感态度与价值观
1.通过实验数据记录、处理的体验,使学生养成实事求是、严谨的科学态度.
2.通过探究活动中的交流与合作体验,使学生认识交流与合作的重要性,养成主动与他人合作的精神.敢于提出与别人不同的见解,也勇于放弃或修正自己的错误观念.
【教学重点】
会根据实验原理设计并选择最佳实验方案测量液体和固体的密度。
【教学难点】
实验方案的选择及误差分析。
【教学准备】
学生实验:天平、砝码、烧杯、量筒、细线、盐水、小石块。
【教学过程】
主要教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
【创设情境
激趣诱思】
利用多媒体展示“鉴别皇冠”的故事导入新课。
[故事导入] 传说两千多年前,古希腊的叙拉古国的国王希罗让工匠为他做了一顶纯金的皇冠。国王给了工匠一些黄灿灿的金子,工匠也很快为国王做好了。金灿灿的皇冠戴在国王头上很合适,并且非常漂亮。可是希罗国王总怀疑工匠少用了一些黄金,偷偷掺进了一些等重的白银。于是,他让人称了皇冠的重量,不多不少,与给工匠的黄金质量不差毫厘,这就难了,怎样能既不损坏皇冠,又能辨别皇冠是否是纯金做的呢?
【板书课题】这节课我们就来测量固体和液体的密度。
(设计意图:以生动的故事导入新课,激发了学生学习的兴趣,诱导了学生的思维,为新课的学习奠定基础。)
听故事
思考故事中的问题:怎样辨别皇冠是否是纯金做的呢? 想出各种各样的办法,其中有测量皇冠的密度的。
【教学过程】
量筒的使用
[问题引导]要测量一杯盐水的密度,需要测量盐水的哪些物理量?依据哪个公式进行计算?
[板书] 实验原理:
[问题引导]测量盐水的质量要用到天平,要测量盐水的体积用什么工具呢?
[自学阅读]课本上“想想做做”提出的问题: (1)这个量筒是以什么单位标度的?是ml还是cm3?
(2)量筒的最大测量值(量程)是多少?
(3)量筒的分度值是多少?
(4)图11.4-2中画出了使用量筒时的两种错误,它们分别错在哪里?
[归纳总结]
回答:测量盐水的质量和体积。
根据公式计算
回答:用量筒。
学生认真观察实验桌上的量筒,回答问题。
测量盐水的密度
三观察:观察单位标度、量程、分度值。使用时,要会放、会读数。读数时,视线要与凹形液面的底部相平。有些液面(如水银)是凸形的,读数时应以凸形的顶部为准。
[设计实验方案]
怎样测量这杯盐水的密度,实验步骤怎样设计?让学生说出方案。
[误差分析]
烧杯里的水能不能倒干净,如果倒不干净会给测量结果带来怎样的影响。那么要消除这种影响,实验需要如何改进?
启发学生想出更好的实验方案。
方案二:
1、先用天平测量烧杯和水的总质量m1。
2、再把烧杯里面的水倒到量筒里一部分测量水的体积V。
3、再用天平测量剩下的水和烧杯的总质量m2。
4、再根据公式计算水的密度ρ=(m1-m2)/V。
[温馨提示]量筒是测量液体体积的工具,不能放在天平上测量质量。对于学生用量筒代替烧杯放在天平测质量的实验方案加以否定。
(设计意图:在测量盐水的密度方案设计时,学生最容易想到的是方案一,通过误差分析,实验步骤的调整,自然过渡到方案二,优化的实验方案不是直接
灌输给学生,而是引导学生分析,水到渠成,顺理成章。)
以小组为单位进行实验,测量水的体积,
方案一:
1、先用天平测量空烧杯质量m
2、向烧杯中倒入一部分水,测烧杯和水的总质量m1
3、将烧杯的水全部倒入量筒中,读出示数为V
4、再根据公式计算水的密度ρ=(m1-m)/V
[进行实验]
以小组为单位进行实验,测量盐水的密度。
记录并展示实验数据,分析测量结果各组有差异的原因。
测量石块的密度
[设计实验方案]让学生讨论怎样测量小石块的密度。
[进行实验]
让学生分组完成实验,把测量的数据记录在表格中:
[误差分析]
如果先测小石块的体积,再利用量筒测量石块的质量,测量结果偏大还是偏小?
(设计意图:测量小石块的密度比测量盐水的密度简单的多,放手让学生设计实验方案,进行实验,误差分析,让学生成为课堂的主角。)
根据现有的器材,学生以小组为单位,分组讨论测量石块密度的方法
方案设计:
(1)用天平测量出小石块的质量m
(2)在量筒中装入适量的水,读出水的体积V1
(3)把用细线吊着的小石块浸入到量筒的水中,读出水的体积V2
(4)利用公式计算ρ= m/ V2- V1
[进行实验]
以小组为单位进行实验,测量小石块的密度。
记录并展示实验数据,分析测量结果各组有差异的原因。
【盘点收获】
引导学生总结收获,通过本节知识的学习帮助国王皇冠的真伪。
学生交流讨论自己的收获和困惑。
【课堂检测】
教师巡视点评
完成检测题(见附件1)
【家庭作业】
完成课本119页“动手动脑学物理”1—4题
课后完成
【板书设计】
§6.3测量物质的密度
一、实验原理:ρ=m/v
二、量筒的使用
三观察:1.单位标度
2.量程
3.分度值
读数:视线与凹形液面的底部相平
三、测量小石块的密度
小石块质量
m(g)
水的积
V1(ml)
放入小石块后总体积V2(ml)
小石块体积V(cm3)
小石块密度ρ(g/cm3)
四、测盐水的密度
烧杯和盐水的总质量m1 (g)
烧杯和剩余盐水的总质量m2 (g)
量筒中盐水的体积V(cm3)
量筒中盐水的质量m(g)
盐水的密度ρ(g/cm3)
【教学反思】
一、案例中的“亮点”
本节课的教学设计突出学生的主体地位,注重学生动手能力、合作交流能力的培养,让学生体验成功的愉悦。
二、教学中易出现的问题
1.我发现在时间上有些紧张,学生的交流还不是很充分,主要在设计测量盐水的方案时,花费的时间较多。为了节约时间,在测量盐水的密度时,可以设计成让学生分别用三种不同的方案去测量,既可以节省时间,又能让学生切身体验不同的方法带来的实验结果的偏差,对于帮助学生理解记忆起来效果会更好。
2.学生在设计实验方案时想的不够全面,实验操作过程中动手能力较差,有的小组读数时姿势不规范,不能学以致用,使测量结果偏差较大。
附件1:达标检测
1.在“用天平和量筒测固体密度”的实验中,某同学正确测得石块的质量为48g,从如图所示的实验中可测出石块的体积为 cm3,则石块的密度是 kg/m3.
2.在用天平和量筒测量某种食油的密度时,以下操作步骤中,不必要且不合理的是( )
A.用天平测出空烧杯的质量
B.取适量的油倒入烧杯中,用天平测出杯和油的总质量
C.将烧杯中的油倒入量筒中,测出倒入量筒中的油的体积
D.用天平测出烧杯和剩余油的总质量
3.在“测定形状不规则的实心小铁块的密度”的实验中,小明同学的操作过程如图6-3-9(a)(b)(c)所示,当天平平衡时,右盘上的三个砝码质量依次是50 g、20 g、5 g,游码位置如图(a)所示.
图6-3-9
(1) 请你将小明同学所测得的数据填入表格相应的栏目内.
(2) 计算铁块密度的公式是__________;铁块的密度ρ=__________.
答案:1、20 2.4×10³ 2、D 3、(1)78 20 30 10 (2)ρ=m/v 7.8g/cm3