第三节 科学探究：物质的密度第1课时 探究物质的密度【教学目标】一、知识与技能1.通过探究认识同种物质的质量与体积成正比，比值一定；不同物质的质量与体积的比值不同.2.知道密度的定义、公式、单位，理解密度的物理意义，3.能联系实际运用密度公式求物质密度、鉴别物质.二、过程与方法在探究同种物质的质量与体积的关系，引入密度概念的过程中，体会到利用比值不变反映的数量关系来定义物理量的方法.三、情感、态度和价值观在生活中有应用密度知识的意识，通过了解密度知识在生活、生产中的应用，感受到物理知识在解决实际问题中的价值.【教学重点】1.密度的概念、公式、单位和物理意义.2.通过探究活动，找出同种物质的质量与体积成正比的关系.【教学难点】理解密度是物质的一种特性，密度与物体的质量和体积变化无关.【教具准备】3个塑料杯（或小烧杯）、适量的水、醋、酒精，几组体积大小相同的铝块、铁块、铜块，颜色相同的铁块和塑料块，天平，量筒，多媒体课件.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.【新课引入】师 我们常常根据物质的颜色、气味、味道等属性来鉴别物质.教师展示1：一杯水和红醋，请学生鉴别.问：你们是如何鉴别的？学生：看物质的颜色.教师展示2：一杯水和酒精，请学生鉴别.问：你们是如何鉴别的？学生：闻气味.多媒体展示一块金属和一块金的图片，让学生观察.师 它们是纯金的还是镀金的铜条？师引导学生先排除上述的鉴别方法.师 如何鉴别它呢？我们今天就来学习一种科学的鉴别物质的方法密度.板书课题：科学探究：物质的密度.【进行新课】知识点1 探究物质质量和体积的关系（1）探究相同体积的不同物质质量与体积的关系师 我这里有颜色、体积相同的铁块和塑料块，如果能比较它们的质量大小，是不是可以判断出哪一个是铁块，哪一个是塑料块？学生思考、交流：用手掂量一下就可以区分开；用天平称量（也可以拿出一个已调节好的托盘天平，分别把两物块放在两盘中，下沉的那端是铁块.）师 回答正确.下面就请几位同学上台来帮忙鉴定下.（教师出示一台天平，指导学生演示操作.）师 由此可见，相同体积的不同物质的质量不同，这是物质的一种特性，我们可以用来鉴别物质.师 下面请同学们利用桌上的器材（其中铜块、铁块、铝块的体积都是10cm3），研究一下相同体积的不同物质的质量是否相同.并将实验数据填入表1.（用多媒体展示）.表1探究相同体积的不同物质质量与体积的关系：学生实验过程中教师巡视，发现问题及时启发与指导.学生实验结束后，教师选取几个小组的数据投影展示，并让其小组成员根据所测数据得出结论.板书：结论1：相同体积的不同物质质量一般不同，不同物质的质量与体积的比值不同.（2）探究同种物质质量与体积的关系.教师用多媒体播放课件“探究同种物质质量与体积的关系”，并讲解.提出问题：同种物质的质量和体积之间会有什么样的关系呢？猜想与假设：学生甲：体积相同的同种物质，其质量是相等的.学生乙：物体的体积越大，质量越大.（针对学生提出的假设，教师要鼓励学生设计实验来进行探究验证.）制定计划与设计实验：从以上的猜想出发，取铜、铁、铝等几组物体中的一组作为研究对象，每组物体的体积不同.用天平测出它们的质量，用量筒测出它们的体积，列出表来，然后以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，在方格纸上描点，再把这些点连起来，做出图象，并分别计算每个物体质量与体积的比值.（在实验前，要弄清实验过程中应该考虑的问题，如分工要明确，严格按照测量仪器的使用规则操作，读数时要认真、细心，如何记录实验数据等.）实验方案：学生通过小组实验测量不同体积（圆柱体）铁块的质量，将数据记入表格2中，做出图象，分析质量与对应体积比值的特征.表2探究同种物质质量与体积的关系进行实验与收集证据：全班同学分成若干小组，选取不同的研究对象（铁块、铜块、铝块）进行实验，分工合作共同收集数据.（以小组为单位，不同小组选取不同的物质进行测量.）交流与合作：学生实验结束后，教师选取几个小组的数据投影展示，并让其小组成员根据所测数据得出结论，并分析质量与对应体积比值的特征.师在实验中，当铁块2的体积增大为铁块1的2倍，质量也跟着增大为铁块1的2倍；当铁块3的体积增大为铁块1的3倍，质量也跟着增大为铁块1的3倍，质量与体积的比值是一定的，质量随体积变化的图象是一条直线，这表明同一种物质的质量与体积成正比.板书：结论2：同种物质的质量与它的体积成正比，质量与体积的比值相同.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.知识点2 物质的密度师 同学们观察一下铜块组同学的实验数据遵不遵循这样的规律？其它小组同学的呢？学生：同种物质的质量与体积成正比，比值是一定的.师 铁的质量与体积的比值与铝的一样吗？还有铜的呢？学生回答：不一样.教师：物质不同，这个比值不同.这就表明这个比值是物质的一种特性，它反映了不同物质的不同属性，因此我们可用这个比值来鉴别物质.这个比值在物理学中我们把它叫做密度.我们求出来的就是铝、铁、铜的密度.（1）密度的概念和密度的单位师 密度究竟是什么呢？师生一起分析：我们以第一次实验为例，看看得出密度的过程.我们将铁块1的质量79g除以体积10cm3得到的是1cm3铁的质量，即单位体积铁的质量，所以密度是单位体积某种物质的质量.常用的单位体积除了1cm3还有1m3.板书：（1）密度的概念：某种物质组成的物体的质量与它的体积之比，用符号表示.（2）密度的定义式：=m/V式中：密度（kg/m3），质量（kg），体积（m3）.（3）密度的常用单位有g/cm3、kg/m3，换算关系：1g/cm3=103kg/m3.多媒体展示，得出1g/cm3=103kg/m3，g/cm3是大单位，kg/m3是小单位.注意：密度的单位是由质量的单位和体积的单位决定的.国际单位制中，质量的单位是千克（kg），体积的单位是立方米（m3），密度的单位就是千克每立方米（kg/m3）.如果质量单位用克（g），体积单位是立方厘米（cm3），则密度的单位就是克每立方厘米（g/cm3）.1g/cm3=1103kg/m3=1kg/dm3=1t/m3.（很多同学认为质量单位kg比g大，体积单位m3比cm3大，则由质量和体积单位复合而成的密度单位kg/m3一定比g/cm3大，这是完全错误的.我们来进行单位换算，1g/cm3=103kg/m3，所以g/cm3比kg/m3单位大）（2）密度是物质的一种属性教师提醒学生注意：(1)要理解公式中、m、V的物理意义，记住公式.(2)明确、m、V的关系，同一类物质m和V的比值不变即值相同，不同类物质的值一般不同.(3)m/V是密度的定义式、计算式而不是决定式，某一种物质的(密度)值与m及V无关.物质的密度由物质的种类(本身特性)决定.师物质的密度由物质的种类（本身特性）决定.同一种类物质和的比值不变，即值相同，不同种类物质的值一般不同.密度是物质的一种属性，它与物体的质量多少、体积的多少无关.不能简单地说，物质的密度跟物体的质量成正比，跟体积成反比.同学们对物理知识的学习，尤其是一些物理公式，一定不要死记硬背，要学会运用数学方法研究物理问题.板书：（4）密度是物质的一种属性，它与物体质量的多少、体积的多少无关.例题1 为了研究物质的某种特性，小明同学分别用甲、乙两种不同的液体做实验.实验时，他用量筒和天平分别测出甲、乙液体在不同体积时的质量，下表记录的是实验测得的数据及求得的质量与体积的比值.（1）分析表中实验序号1、2、3或4、5、6的体积与质量变化的倍数关系，可归纳得出的结论 .（2）分析表中实验序号 ，可归纳出的结论是：体积相同的甲、乙两种液体它们的质量不相同.（3）分析表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系可归纳得出的结论是： .解析：（1）在实验1、2、3或4、5、6中，我们可以发现，无论对于甲液体来说，还是对于乙液体来说，其体积都随质量增加相同倍数，所以可得结论是其质量与体积成正比；（2）从表中提供的信息可知，1与4、2与5、3与6中的液体体积都相同，但质量不同；（3）比较实验1、2、3和4、5、6可知：甲液体质量和体积的比值都是1.8，而乙液体质量和体积的比值都是0.80，所以可归纳得出：同种液体，质量和体积的比值相同；不同液体，质量与体积的比值不同.答案：（1）同种液体，质量与体积成正比；（2）1与4、2与5、3与6；（3）同种液体，质量和体积的比值相同；不同液体，质量和体积的比值一般不相同.例题2下列有关质量和密度的说法正确的是（ ）A.人们常说“铁比木头重”，实际是指铁的密度比木头的密度大B.根据=m/V可知，某种物质的密度与其质量成正比，与其体积成反比C.将密闭容器的气体压缩，密度变大，因此其质量增大D.一杯酒精用去一半后剩余酒精的密度变为原来的一半解析：同一种物质在同种物态下，其密度是不变的，即物质密度的大小与其质量和体积是无关的；公式=m/V只是用来计算密度大小的计算公式，公式中的质量和体积并不是直接决定密度大小的影响因素.生活中的说法：“铁比棉花重”，用物理语言准确地描述应该为：铁的密度大于棉花的密度，或等体积的铁和棉花，铁的质量大.固体或液体其内部结构疏密不会因为失掉一部分而发生改变，即自身温度和状态不变时，其密度不变；气体由于能填充所能达到的任何空间，内部结构疏密会随容器容积和自身质量的改变而改变，即：（1）容器容积一定时，气体质量减少，密度减小；（2）气体被压缩，质量不变，体积减小，密度增大.生活中人们习惯说“铁比木头重”，本意是相同体积的铁和木头，铁的质量大，所以这句话的正确说法应该是铁的密度大于木头的密度，故选项A正确；密度是物质的一种特性，质量、体积的变化不会引起密度的变化，故B错误；将密闭容器的气体压缩，密度变大，体积变小，但质量不变，C选项错误；一杯酒精用去一半后，剩余酒精的质量和体积减小，但物质种类和状态没有变化，所以密度不变，D选项错误.答案：A.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.【课堂小结】大家通过这节课的学习，我们共同学习了密度的概念和密度的单位，知道密度是物质的一种属性，这节课我们就学到这，下一节课我们将深入学习密度知识的应用.谢谢！【课后作业】完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.1.本节教材内容安排由浅入深，先让学生测量相同体积的不同物质的质量，发现它们的质量不等，由此得出结论：相同体积的不同物质的质量不同，即单位体积的不同物质的质量不同.接着进一步探究同种物质的质量与体积的关系，发现同种物质的质量与体积的比值是定值，即同种物质的质量跟体积成正比.综合上述两种探究的结果，水到渠成引出密度这个物理量.进而介绍密度的相关知识，如单位、定义式.2.在自主探究的过程中，鼓励学生动手实验，积极参与探究活动，然后选择小组探究的结果评比，这样可以活跃教学氛围.让学生在探究学习过程中，通过交流、讨论、发表自己的见解，体验到自己探究学习的价值和愉悦，从而获得知识并树立足够的学习信心