NB物理创新课堂｜第21期：密度

问：这里有铜丝、铁丝、铝丝、一杯水和一杯酒精，你能把它们分辨出来吗？说明你是怎么分辨的？

在学生回答后，教师指出：要分辨物质，就要知道并且利用物质所具有的一些特性。如颜色、气味、软硬等，就是物质的不同特性。依据这几种特性，利用我们的眼、鼻、手等感觉器官，就能将上面五种物质分辨出来。

2．教师再出示涂有颜色相同的铁块和塑料块。问：你有哪些方法区别它们？

引导：颜色、气味、味道、硬度等都不好区分，能不能利用一种更好的判定方法来区分这两种物质呢？同学们想不想自己找出一种方法，来区分这些物质呢？从而引入新课。

（二）推进新课

【活动与探究（一）】

探究相同体积的不同物质的质量之间的关系。

教师让几个学生到前面来，感受一下颜色相同的铁块和塑料块的质量大小，根据质量来判断哪一个是铁块，哪一个是塑料块。从而得出相同体积的不同物质的质量不同也是物质的一种特性，可以用来鉴别物质。

说明：让学生感受体积相同的不同物质的质量是不同的，以便引导学生探索质量和体积之间的关系，从现象中寻找规律，得出结论。

师：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。

将实验数据填入表格1：

表格1 （探究相同体积的不同物质的质量与体积的关系）

学生实验过程中教师巡视，发现问题是及时启发与指导。

学生实验结束后，师生利用NB物理实验重现实验，总结实验注意事项，选取几个小组的数据投影展示，与学生一起分析数据，让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。

结论：相同体积的不同物质质量不同，不同物质的质量与体积的比值不同。

说明：让学生通过自己的亲自动手，获得知识，印象会更深，理解会更透，同时检查一下学生对托盘天平的使用技能的形成情况。

【活动与探究（二）】

探究同种物质质量与体积的关系。

在学生总结相同体积不同物质质量之间关系的基础上引出新的问题。

（1）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？

（2）猜想与假设：学生根据生活经验，思考：如果是体积相同的同种物质，其质量是否相等？不同体积的同种物质，其质量又怎么变化呢？

对学生提出的假设，要鼓励学生设计实验来进行探究验证。

（3）制定计划与设计实验

从以上的猜想出发，取铜、铁、铝、肥皂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，用刻度尺测出它们的边长后计算出它们的体积，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，应该和学生一起讨论实验过程中应该考虑的问题，如分工要明确，严格测量仪器的使用规则，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铝块的质量，记录数据（记入表格2中）、绘制表格，做出图象，分析质量与对应体积比值的特征。

表格2 （探究同种物质质量与体积的关系）

（4）进行实验与收集证据

老师利用NB物理实验展现实验过程，提示实验注意事项。

全班同学分成若干小组，选取不同的研究对象进行实验，分工合作共同收集证据。以小组为单位，不同小组选取不同的物质进行测量，一是可以节省时间；二是可以获得多种物质的多组数据；三是可以加强全班同学的交流，培养他们的团结合作精神。

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。在此过程中要对学生的分析给予评价，对表现好的小组要给予表扬。引导学生分析时，要突出样品的体积增加了多少倍，它的质量也增加了相同的倍数。学生讨论、比较各组的测量结果后可得出如下结论。

结论：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。不同物质的质量与体积的比值不同。

【密度概念的建立】

（1）同种类的物质，它的体积（ ），它的质量（ ），且质量跟体积的比值是（ ）。

（2）不同种类的物质，质量跟体积的比值（ ）。

生：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。

在以上实验探究和分析的基础上，教师进一步指出：

质量和体积的比值表示单位体积的质量。同种物质的单位体积的质量是相同的；不同物质的单位体积的质量一般是不同的。可见，单位体积的质量反映了物质的一种特性。物理学中，把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。

【密度的公式、单位、密度表】

符号的意义及单位：

说明：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＝1×103 kg/m3。

【密度的应用】

（学生复习密度的相关知识）

师：密度公式有什么用处呢？

学生讨论后得出：1．可以测量密度，从而用来鉴别物质。2．可以用来计算不便于直接测量物体的质量或体积。

密度是初中物理教学重点内容之一，也是课程标准中要求的七个掌握层次的重点知识之一。学好本节知识是进一步学习力学知识的基础，所以“密度”这节课是本章的重点课。“密度”是在学习了“质量”之后而引入的一个新的物理量，它在全章中起到承上启下的作用：既是在质量的基础上对物质世界的进一步探索，也是掌握测定物质密度的方法和解决有关密度的实际问题的基础，并为更深入学习液体压强、浮力等知识做铺垫。

从生活经验入手，通过实验探究最终引出密度的概念，借助NB物理实验清晰展现实验过程，讲解实验注意事项，减少学生在分组操作过程中出现的错误。提高课堂效率。

生活离不开物理，物理离不开生活。物理知识来源于生活，最终又服务于生活。本节课从生活实际中的物质鉴别引出物理问题，最后又用物理知识来解决生活中的问题，让学生体会到物理就在身边，感受到物理的趣味和价值，体验到物理的魅力。

使用软件：NOBOOK虚拟实验（物理）

地址：https://www.nobook.com/wuli.html

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