初中物理探究式复习课教案密度的测量

初中物理探究式复习课教案---《密度的测量》

黑河二中：韩丙山

一、设计思路:

由浅入深，层层设障，力求让学生在跨越障碍的同时，学习能力和学习效果得到大幅的提高。

二、教学目标：

1、知识与技能：

掌握多种测量工具测量密度的方法。

2、过程与方法：

引导学生通过对密度测量基本方法的理解，延伸到利用特殊工具来解决测量密度的特殊方法。

3、情感态度与价值观：

培养学生养成良好的、实事求是的实验习惯和严谨的科学态度，使学生在

学习中能体验到物理学的奥妙。

三、重点与难点：

重点：密度测量的基本原理

难点：利用多种测量工具测量密度的特殊方法

四、教学过程

1、引入:

鸡蛋和豆浆是我们同学都很喜爱的早餐食品，我们知道鸡蛋放入水中会沉

底，那鸡蛋放入盐水中会是什么状态呢？

根据我们所学过的知识，我们只要知道它们的哪个物理量就可以了？

——密度。

今天我们就来上一节关于密度测量的复习课。

2、授课:

第一环节：用常规方法测量物体密度来复习实验原理ρ=m/v,也就是用天平测质量，用量筒测体积，再代入公式进行计算。

问题：用天平、量筒、烧杯如何测量盐水的密度？

烧

杯

要求学生写出实验步骤，用测量出的物理量表达密度。如果学生有多种测量方法，就请同学分别去分析造成实验误差产生的原因，并设法进行改进。

方法一：如图

①用天平测量空烧杯的质量m1

②用天平测量烧杯和盐水的总质量

③将盐水全部倒入量筒中，记录盐水的体积V

④表达式ρ=（m2-m1）/V

方法二：如图

①用天平测量烧杯和盐水的总质量m1

②用天平测量空烧杯的质量m2

③将盐水全部倒入量筒中，记录盐水的体积V

④表达式ρ=（m1- m2）/V

方法三：如图

①用天平测量烧杯和盐水的总质量m1

②将一部分盐水倒入量筒中，记录盐水的体积V

③用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量m2

④表达式ρ=（m1- m2）/V

实验分析：

方法一在将烧杯中的盐水倒入量筒中时，烧杯内壁会有少量的盐水残留，使倒入量筒中盐水的体积减少，实验误差较大。

方法二将烧杯中的盐水全部倒入量筒中时有可能超过量筒的量程。

方法三是最好的方法，可以避免出现上述问题。

第二环节：开始给学生设障

障碍1：用以下器材测小石块的密度

烧

杯

学生需要解决的问题是：石块是不规则的固体，不能用量筒直接测量体积。

实验方法：

①用天平测量石块的质量m

②将适量水倒入量筒中，记录水的体积V1

③再将石块完全浸没在量筒内水中，记录水和石块的总体积V2

④表达式ρ=m/（V1- V2）

实验分析：

先测质量还是先测体积？

如果先测体积,测量体积后再从量筒取出,石块上面会沾水,这时再测质量,质量就会偏大,再带入公式得到密度,误差也大.

障碍2：如何测量密度小于的物体的密度，例如：小蜡块。

有了上个实验的基础，学生知道石块完全浸没时排开水的体积就是石块的体积。这次设置的障碍是：学生需要解决的问题是蜡块漂在水面上，不能完全浸没，此时排开水的体积就不等于蜡块的体积。

实验方案方法一：针压法①用天平测蜡烛的质量

m

②量筒中倒入适量的水，示数为V 1

③将针扎在蜡烛里，压入量筒中，示数为V 2

④表达式为P=m/V 2-V 1

此方法忽略针的体积

方法二：悬锤法①天平测蜡烛质量为m

②量筒中倒入适量的水。蜡烛下拴密度大于水的重物。

③先让重物没入水中，示数为

V1

④再让重物和蜡烛一起没入水中，示数为

V2

表达式为P=m/V2-V1 方法三：埋沙法1.用天平测出蜡块的质量

m

2.用细线拴好蜡块投入量筒中

3.向量筒中注入细沙并摇平沙面体积V1

4.用细线把蜡块取出再摇平沙面体积V2

5.蜡块密度为P=m/V1-V2

障碍3：用上个实验的器材，如何测量冰糖的密度。

烧杯

小蜡块

有了这两个实验的基础，无论漂浮还是下沉的物体，学生都能够设计实验去测量了，我继续为学生设障去激发他们的求知欲和创新精神。学生需要解决的问

题是：一、冰糖直接放入水中会溶解

二、

如果这些器材不能测量还需要什么器材同时，也训练了学生选择器材的能力

给学生几分钟时间分组讨论.然后让各组说明自己的设计方案,学生可能想

到如下几种方法: 一、

用白砂糖代替水

二、用饱和糖溶液代替水

三、用面粉或砂子代替水

四、用糖块不溶的豆油代替水

白砂糖

白砂糖

冰糖的饱和溶解

细沙

烧

冰

食用油

学生设计出这几种方案后，老师给出肯定。这几种方案都可行。这时老师再设置一个问题，哪种方案更好呢？让学生去讨论，这时同学们一定会把自己设计出的方案与其他组的方案做对比，找出自己的设计方案有何优点。通过激烈的讨论，对比，交流，分析达成共识。设计方案的好坏应考虑：

一、使用的材料可回收而不是废弃

二、可操作性强，而且简单易行

三、尽量使误差更小

通过以上的探究活动，大家一致认为前两种方案更好。

障碍4：接下来，我再为学生设置更具挑战性的障碍，测量仪器只有量筒或

只有天平或只有弹簧测力计又如何测量物体的密度呢？当学生解决了这几个问

题后，会获得巨大的成功感的。

只有弹簧测力计：

从一道中考题引入比较好：有一个地质队员，在野外发现一种矿石，他想很快知道他的密度是多少？粗略判断它是什么物质，但手边只有弹簧测力计，具体怎么做呢？

老师引导学生应用浮力知识解决这个问题，

第一步在空气中用弹簧测力计测矿石的重量为G1

第二步在水中用弹簧测力计测矿石的示数为G2