初中物理新沪科版八年级全册第五章第三节 密度教案2025秋

第三节密度第1课时探究物质的密度【教学目标】1.能通过实验，理解密度，知道一些常见物质的密度.2.知道密度的定义、公式、单位.3.能体会用物理量之比建构物理概念的意义.【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，找出不同物质的质量与体积的关系.【教学难点】理解密度是物质的一种特性，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.【教学过程】一、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——比较密度.二、进行新课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：①用手掂量一下就可以区分开；②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.9 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.）设计实验与制订计划：①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，做出图像，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.）②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，作出图像，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倍时，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倍时，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像是一条直线，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.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.师物质不同，这个比值就不同.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？9 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ρ表示.（2）密度的定义式：ρ=m/V式中：ρ—密度（kg/m3），ｍ—质量（kg），Ｖ—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ρ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=1×103kg/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ρ、m、V的物理意义，记住公式.②明确ρ、m、V的关系，同一类物质m和V的比值不变即ρ值相同，不同类物质的ρ值一般不同.③ρ＝m/V是密度的比值定义式、计算式而不是决定式，某一种物质的ρ(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ｍ和Ｖ的比值不变，即ρ值相同，不同种类物质的ρ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ρ跟物体的质量ｍ成正比，跟体积Ｖ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ρ=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ρ=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】9 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.【板书设计】第2课时密度知识的应用【教学目标】1.掌握密度公式ρ=，能利用它来正确计算物体的密度，并通过查密度表确认物质.2.能利用密度公式的变形式，ｍ＝ρＶ和Ｖ＝ｍ/ρ，间接求出不能直接测量的物体的质量或不能直接测量的体积.3.能从运用密度知识解决实际问题中获得成就感.4.能为我国古人在水利工程上的智慧而骄傲.【教学重点】联系实际运用密度公式进行有关计算，并用来鉴别物质.【教学难点】会计算不能直接测量的物体的质量或体积.【教具准备】多媒体课件.【教学课时】1课时.【教学过程】一、新课引入师同学们，上一课时我们学习了密度公式ρ=，这节课我们将进一步学习密度公式的应用，下面我们就一起来学习吧！板书课题：密度知识的应用.二、进行新课1.常见物质的密度9 师从教材密度表中可以看出，通常情况下，水的密度为1×103kg／m3，这表示的物理意义是什么？学生：它表示1m3的水质量为1×103kg.师冰的密度是多少？同种物质在不同状态下，密度相同吗？学生：冰的密度为0.9×103kg／m3，同种物质在不同状态下，密度不相同.教师介绍不同物质的密度一般不同，生活中利用密度知识的实例.根据密度知识选择不同的材料：（1）汽车、飞机常采用高强度、低密度的材料（合金材料、玻璃钢）；（2）产品包装中常采用密度小的泡沫塑料作填充物，防震、便于运输，价格低廉.教师引导学生思考：为什么课本中气体的密度，要附上0℃和1个标准大气压？（学生思考并讨论）.师总结我们知道大多数物体具有热胀冷缩的性质，即当温度变化了，体积要发生变化，尤其是气体变化更明显，而物体的质量是不变的，因此质量与体积的比值就变了，即密度变化了.所以在说气体的密度时，要附上一定的温度和压强（教师说明气体压强与体积的关系将在后面的学习中介绍）.固体和液体在常温下体积变化很微弱，一般没有特别说明就认为物质的密度就为密度表中所给出的值.例题1下表给出了在常温常压下一些物质的密度，阅读后请判断下面一些结论，其中正确的是（）A.固体的密度都比液体的大B.不同的物质，密度一定不同C.同种物质在不同状态下，其密度不同D.质量相等的实心铜块和实心铅块，铜块的体积比铅块小解析：煤油和酒精的密度相同；冰和水是同种物质，状态不同，密度不同；质量相同，密度大的，体积小；通常情况下，水银是液体，但水银的密度比很多固体的密度大.答案：C.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.2.密度知识的应用师对于密度公式ρ=，要从以下几个方面理解：对密度公式ρ=的理解（多媒体课件）1.同种物质，在一定状态下密度是定值，因此不能认为物质的密度与质量成正比，与体积成反比.2.同种物质组成的物体，在一定状态下体积大的质量也大，物体的质量跟它的体积成正比，即当ρ一定时，.9 3.不同物质组成的物体，在体积相同的情况下，密度大的质量也大，物体的质量跟它的密度成正比，即当V一定时，.4.不同物质组成的物体，在质量相同的情况下，密度大的体积反而小，物体的体积跟它的密度成反比，即当m一定时，.（1）根据密度表鉴别物质师我们可以根据公式ρ=，计算出物体的密度，然后与密度表中各种物质的密度进行比较，就可以知道物体可能是用什么物质做的.板书：利用密度公式可以求物质的密度，并根据密度表鉴别物质.例题2如图所示，两个不透明的瓶中分别装满了水和煤油.由于疏忽，标签掉了，你能分辨出哪一瓶是水，哪一瓶是煤油吗？解析：这是一道开放性试题，可以通过人的嗅觉、味觉判断，我们也可以根据ρ水＞ρ煤油的思路来设计方法.答案：（1）取质量相同的两种液体，比较它们的体积，体积大的是煤油.（2）取体积相同的两种液体，比较它们的质量，质量大的是水.（3）分别测出它们的密度，密度大的是水.（4）把它们倒入同一玻璃容器中，上层的是煤油.例题3小洋利用天平和量杯测量某种液体的密度，得到的数据如下表，根据数据绘出的图像如图所示，则量杯的质量为，液体的密度是；对照教材P117页中的密度表找找，该液体可能是.解析：观察图像可知：当体积为0时质量是30g，所以烧杯质量为30g；当体积为75cm3时质量为90g，液体质量为（90-30）g=60g，液体的密度：ρ==60g/75cm3=0.8g/cm3=0.8×9 103kg/m3；对照教材中的密度表可知，该液体可能是酒精.答案：30g；0.8×103kg/m3；酒精.（2）利用密度公式间接求质量或体积师密度跟我们的生活密切相关，我们知道了密度的计算公式ρ=，那大家思考下：在这个公式中有三个物理量ρ、ｍ、Ｖ，从数学的角度考虑，知道任意两个物理量，就可以计算出第三个物理量.那利用这个公式除了求密度之外还可以有什么用处呢？学生讨论后得出结论：还可以用来计算不便于直接测量的物体质量或体积.板书：密度公式的应用：①利用公式ｍ＝ρＶ，求质量ｍ；②利用公式Ｖ＝ｍ/ρ，求体积Ｖ.例题4一花岗岩纪念碑，整体呈长方体，高10m，长2m，宽1.5m.为了获知纪念碑的质量，小明测量了一小块与纪念碑同样材质的花岗岩的质量为150g,其体积为50cm3，则该纪念碑的质量大约多少吨？解析：由小块花岗岩的质量和其体积，利用公式ρ=可以求出花岗岩的密度，再由公式m=ρV求出花岗岩纪念碑的质量.解：花岗岩的密度ρ==150g/50cm3=3g/cm3=3×103kg/m3.纪念碑的质量m碑=ρV碑=3×103kg/m3×10m×2m×1.5m=9×104kg=90t.答：该纪念碑的质量大约为90吨.例题5大翅鲸，体形肥大，成年大翅鲸的平均体长十二三米，质量二三十吨.请你估算成年大翅鲸的体积最接近于（）（大翅鲸的密度接近水的密度）A.3m3B.3×101m3C.3×102m3D.3×103m3解析：估计成年大翅鲸的质量m=30t=3×104kg，密度ρ=1.0×103kg/m3，其体积约为V===30m3=3×101m3.答案：B.（3）密度公式的综合应用多媒体展示：（1）对于密度和厚度相同的甲、乙两个物体来说，它们的面积等于质量比，推导过程为：,由于甲、乙两物体密度和厚度相同，则ρ甲h甲=ρ乙h乙，则S甲∶S乙=m甲∶m乙，这一点常常被用来巧测面积.（2）对于密度和横截面积相同的甲、乙两段金属丝来说，它们的长度比等于质量比.推导过程为：，由于甲、乙两物体密度和横截面积相同，则ρ甲S甲=ρ乙S乙，则l甲∶l乙=m甲∶m乙，这一点常常被用来巧测长度.例题6银川市鸣翠湖是国家级湿地公园，具有涵养水源、调节气候等多种功效.如图A是鸣翠湖某区域湿地的实际形状，怎样知道它的面积S呢？测绘人员采用一种“称地图，算面积”9 的转换测算方法.如图B所示：①将缩小n倍的湿地图形画在一张质量、厚度均匀的硬纸板上；②剪下画在硬纸板上的“地图”，用天平称出它的质量M图；③在相同硬纸板上再剪一个形状规则、面积为S样的样品，称出其质量m样；④根据上述已知量、测得量算出湿地的实际面积S.请用已知量、测得量，推导出湿地实际面积S的表达式（要有必要的文字说明和公式推导）.解析：由于硬纸板密度一定，即“地图”的密度与样品的密度相等，，硬纸板的厚度一定，由V=Sh代入中，可以将湿地地图的面积与样品的面积联系起来，从而求出湿地地图的面积，即可算出湿地的实际面积S.解：设硬纸板的密度为ρ，厚度为h，则“地图”的密度ρ=①.同理，样品的密度ρ=②.①②式联立，可得S图=.湿地的实际面积S=nS图=n.例题7有一捆质量为8.9kg，横截面积为2×10-5m2粗细均匀的金属丝.小红想知道这捆金属丝的长度，她选了一条同规格、同材料的短金属丝来间接测量这捆金属丝的长度，经测量得知短金属丝的长为1m，质量为0.178kg.求：（1）这捆金属丝的总长L；（2）此金属丝的密度ρ.解析：（1）根据题意可采用比例法求金属丝的总长.因为同种物质密度一定，质量与体积成正比.又因为这捆金属丝与选取的金属丝规格相同，即横截面积相同，所以它们的质量与它们的长度成正比.（2）根据第（1）问中求出的总长和横截面积可以算出这捆金属丝的体积，然后用质量除以体积算出密度.解：（1）金属丝的总长度：L=1m×m总/m=1m×8.9kg/0.178kg=50m；（2）金属丝的总体积：V=SL=2×10-5m2×50m=1×10-3m3，金属丝的密度：ρ=m总/V==8.9×103kg/m3.答：（1）这捆金属丝的总长是50m；（2）此金属丝的密度是8.9×103kg/m3.【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】9 通过这节课的学习，我们能运用密度知识计算物体的密度（并根据密度表鉴别物质），能对特殊物体的体积或质量进行计算，我们还学习了利用密度巧测物体长度或厚度的方法.总之，密度与我们的生产、生活密切相关.好，谢谢大家！【课后作业】完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.【板书设计】9