第一节 质量

一、重点、难点分析

　　密度是一个应用十分广泛的物理概念，也是今后学习液体内部压强、大气压强、阿基米德原理和物体浮沉条件的必要基础．通过本节教学应使学生掌握密度的概念；会查密度表；知道水的密度．让学生掌握密度的概念是本节教学的重点．理解“密度是物质的一种特性”是本节的教学难点．现行教材一般都是通过实验引入密度的概念，再介绍密度的公式和单位．因此，做好实验是本节教学的关键．

　　1．密度的概念

　　密度是表征物质特性的一个物理量，它表征的是单位体积的物质质量大小的差别，在一定条件下，每种物质都有一定的密度，不同物质的密度一般不同．上节实验学生已测量出体积相等的铁块、铝块、木块的质量，利用测量的结果可引导学生认识铁块、铝块、木块在体积相同时质量上的差别，即体积相同的不同物质质量不相等．还通过学生的分组实验，使学生认识质量相等的不同物质体积不相等．对每种物质来说，质量与体积的比值都是一定的，跟体积的大小没有关系，只跟物质的种类有关系，因此它反映了物质本身的一种特性．

　　为了帮助学生理解比值的物理意义，可通过具体数字使学生认识质量与体积的比值就是单位体积物质的质量．

　　2．密度的公式

　　为了加深认识密度是物质的一种特性，只跟物质的种类有关．在正确理解密度公式的基础上，讨论公式的物理意义，明确三个物理量间的关系．

　　通过课本上的例题，教给学生如何运用公式进行计算．要求学生按一定的格式和步骤进行计算，特别是对单位的运算要加以强调．

　　对于公式 ，要从以下几个方面去理解：

　　（1）由同种物质组成的物体，体积大的质量大，物体的质量跟它的体积成正比，质量和体积的比是一个定值（即密度不变）．因此，不能认为物质的密度跟质量成正比，跟体积成反比．即当 一定时， ．

　　（2）由不同物质组成的物体，在体积相同的情况下，密度大的质量大，物体的质量跟它的密度成正比．即当V一定时， ．

　　（3）由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， ．

　　3．密度的单位

　　可引导学生认识密度的单位是由质量和体积单位组成的．应使学生懂得密度单位的意义和读法．

二、教学模式

　　1．教学模式：实验引入，设疑导学模式．

　　2．模式结构：

 

三、课时安排　　1课时

四、教具学具准备
　　托盘天平、砝码盒、烧杯、水、量筒、铁块、铝块、铜块、投影仪

五、师生互动活动设计

　　1．学生实验．

　　2．组织学生讨论、分析实验结论，得出密度的定义．

　　3．师生由密度公式讨论导出密度的单位．

六、教学过程设计示例

　　（一）新课引入

　　自然界是由各种各样的物质组成，不同物质有不同的特性，正是根据物质的这些特性来区分、鉴别不同的物质．

　　教师展示酒精、煤油、清水、木块、铁块、铜块实物，分别让学生进行区分辨别．指出：特性指物质本身具有的，能进行相互区别、辩认的一种性质，例如颜色、气味、味道、硬度等都是物质的特性．

　　教师拿出体积相同的铁块和铝块，颜色都是白色，问学生：你们怎么能鉴别出哪种是铁块，哪种是铝块？引导：颜色、气味、味道、硬度等都不好区分，最简单的方法是用手感觉一下轻重．提示：拿出一个已调节好的托盘天平，分别把两金属块放在两盘中，让学生说出哪个是铁块，从而引入新课．

　　学生实验一：用天平测量具有相同体积的不同物质（铁块、铜块、铝块）的质量．

　　学生实验二：测量不同体积的相同物质（铁块）的质量．

　　教师用投影仪打出下面的表格，指导学生将实验数据填入表格中，分析实验数据，概括结论．

　　表一

　　表二

　　实验一结论：相同体积的不同物质质量不同．

　　实验二结论：同种物质，不同体积质量不同．即：不同的物质，单位体积的质量是不同的．相同物质，单位体积的质量是相同的．（投影显示）

　　设疑：以上两个实验，客观事物不同，有没有共性的东西？

　　很自然顺势提出为表述这样的客观现象有必要引入一个新的物理概念—密度．

　　（二）新课教学

　　1．密度概念的建立

　　学生实验三：测三个铝块的质量．最大的铝块体积是最小的铝块的三倍．较大的铝块的体积是小铝块的两倍．同样测出体积成倍数关系的三个铁块的质量．（也可以不是整数倍）

　　教师用投影仪打出下面的表格表三

　　表四

　　实验三结论：铝块体积增大2倍，质量也增大2倍．铝块的质量和体积的比值是一定的．铁块体积增大2倍，铁块的质量也增大2倍，铁块的质量和体积的比值是一定的．

　　归纳推理：

　　（1）同种类的物质，它的体积增大几倍，它的质量也增大几倍；且质量跟体积的比值是个定值．

　　（2）不同种类的物质，质量跟体积的比值是不同的．

　　明确：质量跟体积的比值就等于单位体积物质的质量．不同种类的物质，单位体积的质量不同．可见单位体积的质量反映了物质的一种特性．密度就是表示物质这种特性的物理量．

　　2．密度的概念教学

　　（1）密度的定义：某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度．表示符号：ρ

　　（2）密度的公式：

　　这个公式的得出实际上是利用了密度的概念和相应的运算法则，也就是要求出单位体积的质量应当用除法，所以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．

　　密度是反映物质特性的物理量，物质的特性是指物质本身具有的而又能相互区别的一种性质．密度描述的是：各种物质在体积相同的条件下，所含的质量不相等的特性．各种物质都有一定的密度，不同物质的密度一般不同．物质的密度与该物质组成的物体的质量、体积、形状、运动状态无关．由于物体在温度发生变化时，体积会发生变化（即物体有热胀冷缩的性质），而质量不变，则物体的密度要随温度的改变而改变，在物质发生物态变化时（例如水结成冰）密度一般有变化．

　　例如一块铁，它的温度升高了，体积会膨胀，但是质量没变，这样根据 ，公式中分子不变，分母变大，分数值应当变小，所以密度会变小．

　　上边这些变化有时比较小，比如铁块温度升高．在温度变化不太大的情况下，可以不考虑密度的变化．，但有些变化较大就必须强调条件，比如气体的密度，在密度表中就限定了条件，是0℃及1个标准大气压下．正是由于这样，我们说密度是物质的特性，并不是说物质的密度是永远不变的，它还是随外界条件的改变而要发生变化的．前两节我们讲的质量是物体的属性，属性是不随外界条件的改变而改变的，质量与形状、状态、位置无关．各种物质都有一定的密度，指的是在一定温度和状态下．今后我们讨论的问题，大多是温度变化不大的情况，可以把密度视为定值．

　　3．密度的定义及公式教学说明：

　　（1）通过设计实验尽量使物理概念形象化，使学生顺利地从形象思维向抽象思维转化．

　　（2）密度是用比值描述物性的概念，不能不管具体条件，单纯用数学公式讨论问题．

　　（3）建立正确的物理模型，明确同种物质密度跟质量不成正比，跟体积不成反比的结论．

　　4．用投影打出下面的例题

　　一块铝，它的质量是 0.675t，体积是 25 ，求铝的密度．

　　请同学们完成这道计算题，解题也要按要求写出已知、求、解、答．单位一律采用国际单位．

　　学生练习，教师在学生中巡视，发现同学在解题过程中可能出现的问题，学生练习后用投影打出下面解题过程：

　　已知：

　　

　　求：铝的密度

　　解 

　　答：铝的密度是

　　教师边讲解要求及过程，边分析巡视中发现的学生计算中的问题，提醒同学今后注意．

　　由例题的讲解进入密度单位的介绍．

　　5．密度的单位

　　通过计算我们可以看到密度的单位是由质量与体积单位复合而成，在国际单位制中质量单位是“kg”、体积单位是“ ”，则密度的单位是“ ”，常用单位还有“ ”．它们之间的换算关系是：

　　比如   

　　（三）总结、扩展

　　密度是物质的特性，对同一种物质来说，在一定条件下，密度是一个常数．密度表示的是单位体积的某种物质的质量，例如铝的密度是 ，它的意义是1立方米的铝的质量是 ．可见物质的密度是用物质的质量和它的体积的比值求出的，而不是由它质量的多少或它体积的大小所决定的．因此不能说物质的密度跟它的质量成正比，跟它的体积成反比．例如一块铝切去一半，剩下一半的密度是否发生了变化呢？没有，因为当这块铝切去一半时，体积变为原来的二分之一，质量也变为原来的二分之一，但m／V的值即 并没有发生变化．

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