人教版(2024)八年級上冊物理第六章質量與密度第2節(jié)

密度教案

課時探究物質的質量與體積關系

課程新授課課時

1課時

主題及密度概念的建立

同種物質組成的物體，其質量與體積之間存在固定的比例關系。通過實驗

探究鋁塊、鐵塊等不同體積物體的質量，繪制質量一體積圖像，發(fā)現(xiàn)圖像

為一條過原點的直線，說明同種物質的質量與體積成正比。由此引出“密

本課

度”這一物理量：單位體積某種物質的質量。密度是物質的基本屬性之

時教

一，不隨物體形狀、大小、質量或體積的變化而變化，只與物質種類、狀

學內(nèi)

態(tài)和溫度有關。教材通過公式定義密度，并給出國際單位

容分P=m/V

3與常用單位3的換算關系33同時提

析kg/mg/cm(1g/cm=1000kg/m)□

供常見固體、液體、氣體的密度表，幫助學生建立對不同物質密度數(shù)量級

的認知。本節(jié)內(nèi)容是后續(xù)學習測量密度、浮力計算以及物質鑒別的重要基

礎。

八年級學生已具備初步的實驗操作能力，能夠使用天平測量質量，但對體

積的測量尤其是規(guī)則與不規(guī)則物體的體積測算方法掌握不夠系統(tǒng)。在數(shù)學

上，學生已經(jīng)學習了比例、坐標系和函數(shù)圖像的基本知識，具備繪制和分

析簡單圖像的能力，這為理解質量與體積的關系提供了數(shù)學支持。然而，

學情

學生容易將“密度”誤解為“質量”或認為“大的物體密度大”，尚未建

分析

立起“密度是物質本身特性”的科學觀念。此外，學生對抽象概念的理解

仍需借助具體實驗和生活實例支撐。因此，教學中應注重通過動手實驗、

數(shù)據(jù)分析和生活現(xiàn)象解釋，引導學生從感性認識上升到理性認知，突破思

維誤區(qū)，構建正確的物理模型。

學習物理觀念：

目標1.理解密度是物質的一種基本屬性，知道同種物質的質量與體積成正比，

其比值恒定；

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2.掌握密度的定義、公式（P=m/V）.虺位（kg/m3和g/cn?）及其換

算關系。

科學思維：

1.能通過實驗數(shù)據(jù)繪制質量一體積圖像，并根據(jù)圖像判斷物質的質量與體

積是否成正比；

2.能運用控制變量法設計實驗，比較不同物質的密度差異，歸納密度的決

定因素。

科學探究：

1.經(jīng)歷“提出問題一猜想假設一設計實驗一收集數(shù)據(jù)一分析論證一得出結

論”的完整探究過程；

2.學會使用天平和刻度尺（或量筒）測量同體和液體的質量與體積，培養(yǎng)

實驗操作技能。

科學態(tài)度與責任：

1.在小組合作實驗中養(yǎng)成實事求是、尊重數(shù)據(jù)的科學態(tài)度；

2.認識密度知識在生活中的廣泛應用（如選種、材料選擇、水資源保

護），增強將物理知識服務于社會的責任意識。

教學重點：

1.通過實驗探究得出“同種物質的質量與體積成正比”的規(guī)律；

理解密度的概念，掌握密度的定義式及其物理意義。

學習2.P=m/V

重難

教學難點：

點

1.理解密度是物質本身的屬性，與物體的質量、體積無關；

2.區(qū)分“質量大”與“密度大”的概念誤區(qū)，能用密度知識解釋生活中的

相關現(xiàn)象（如冰水相變導致水管凍裂）。

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采用“情境導入一實驗探究一數(shù)據(jù)分析一概念建構一應用遷移”的主線教

學策略，融合議題式教學、情境探究法、合作探究法與講授法。以“鋁柱

教學與鋼柱哪個更重”為真實問題情境激發(fā)興趣，組織學生分組開展“探究物

策略質質量與體積關系”實驗，通過自主收集數(shù)據(jù)、繪制圖像、討論交流，經(jīng)

歷科學發(fā)現(xiàn)過程，教師適時引導、點撥，幫助學生從數(shù)據(jù)中提煉規(guī)律，建

立密度概念，并藤系生活實際深化理解。

教學

多媒體課件（含視頻、動畫、PPT）、電子天平（精度0.1g）、游標卡尺或

資源直尺、若干組不同體積的鋁塊、鐵塊、木塊樣品、量筒、燒杯、水、記錄

準備表格、坐標紙、實物投影儀。

教學

教學活動設計意圖

環(huán)節(jié)

一、情境導入，引發(fā)認知沖突

從生活實例出發(fā)，

（1）、展示實物，提出核心問題。

創(chuàng)設真實問題情

教師出示兩個外形完全相同但材質不同的金屬柱體

境，激發(fā)學生好奇

（一個為鋁制，一個為鋼制），提問：“同學們，請

看這兩個柱子，它們的長度和橫截面積都一樣，也就心和探究欲望；通

、

過對比相同體積不

創(chuàng)設是體積相同。如果我把它們分別放在手中，你覺得哪

一個會更重？為什么？”同材料、不同體積

情

預設學生回答：鋼柱更重，因為鋼鐵感覺更結實、更同種材料的物體，

境，

“密實”。引發(fā)認知沖突，明

提出

確本節(jié)課要解決的

問題教師繼續(xù)追問：“那如果我們現(xiàn)在有一個非常大的鋁

核心問題質里

柱和一個很小的鋼柱，還能直接用手感覺出來嗎？如

與體積的關系，為

果體積很大，不方便直接稱重，我們有沒有辦法間接

后續(xù)探究做好鋪

判斷它們的質量大小呢？”

墊。

引導學生思考：除了直接稱重，還可以通過什么方式

來比較或計算質量？從而引出“質量與體積之間的關

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響：每次測量前調(diào)平天平，規(guī)范讀數(shù)。

教師強調(diào)實驗中的注意事項：輕拿輕放鋁塊，避免劃

傷：天平使用前歸零，讀數(shù)時視線與指針平齊；測量

尺寸時盡量精確到毫米。

（2）、分組實驗，采集原始數(shù)據(jù)。

將全班分為若干實驗小組（每組4人），每組領取一

套實驗器材：4個不同體積的鋁塊、電子天平、直尺

（或游標卡尺）、記錄表格。

學生按照以下步驟進行實驗：

1.用直尺測量每個鋁塊的長、寬、高，計算并記錄

其體積V（單位：cn?）；

2.將天平調(diào)平后，依次測量每個鋁塊的質量m（單

位：g）,并準確記錄；

3.將數(shù)據(jù)填入下表：

被測物體m/gV/cm3

鋁塊］______________________

鋁塊2______________________

鋁塊3______________________

鋁塊4______________________

教師巡視各小組，指導學生正確使用儀器，提醒記錄

數(shù)據(jù)的規(guī)范性，及時糾正操作錯誤。例如，有學生忘

記扣除容器質量或測量尺寸時未對齊零刻度線，教師

應及時指出并示范正確方法。

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（3）、拓展探究，對比不同物質。

在完成鋁塊實驗后，教師提問：“我們只研究了鋁，

那其他物質呢？比如鐵或者木頭，它們的質量與體積

是否也存在同樣的關系？”

提供額外的鐵塊和木塊樣本，讓學生任選一組進行類

似測量，記錄數(shù)據(jù)并計算m/V的比值。引導學生思

考：這個比值在同種物質中是否恒定？不同物質的比

值是否相同？

三、圖像分析，揭示內(nèi)在規(guī)律

（1）＞繪制圖像，直觀呈現(xiàn)關系。

教師引導：“剛才我們得到了幾組數(shù)據(jù)?，但光看數(shù)字通過繪制質量一體

還不足以看出規(guī)律。在物理學中，我們常常借助圖像積圖像，將抽象的

來分析變量之間為關系。請大家拿出坐標紙，以體積數(shù)量關系可視化，

V為橫坐標（單位cm3）,質量m為縱坐標（單位幫助學生直觀理解

三、

g）,將你們測得的四組鋁塊數(shù)據(jù)在坐標紙上描正比關系；通過計

數(shù)據(jù)

點?！彼鉳/V比值的恒定

分

學生動手描點后，教師提問：“這些點大致分布在一性，自然引出密度

析，

條什么樣的線上？試著用直尺連接這些點，看看能否概念，實現(xiàn)從現(xiàn)象

建構

畫出一條直線？”到本質的思維躍

概念

大多數(shù)小組會發(fā)現(xiàn)，四個點基本落在一條穿過原點的遷；結合密度表拓

直線上。教師利用實物投影展示典型圖像，肯定學生展視野，增強對物

的發(fā)現(xiàn)。質特性的感性認

進一步提問：“這條直線說明了什么？它經(jīng)過原點又識。

意味著什么？”

引導學生得出結論：質量與體積成正比，且當體積為

零時質量也為零，符合邏輯。

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(2)、計算比值，引出密度定義。

教師要求學生計算每一組鋁塊的m/V值，并填寫在

表格中：

例如：

鋁塊1：m=10.8g,V=4.0cm3m/V=2.7

g/cm3

鋁塊2：m=21.6g,V=8.0cm3m/V=2.7

g/cm3

學生發(fā)現(xiàn)，盡管質量和體積各不相同，但它們的比值

幾乎是一個常數(shù)(約2.7g/cn?)。

教師總結：“這個不變的比值反映了鋁這種物質的某

種特性。在物理學中，我們就把'某種物質組成的物

體的質量與其體積之比’定義為這種物質的密度，用

希臘字母p表示?！?/p>

板書密度定義式：P=m/V,并解釋各符號含義及

單位來源。

(3)、講解單位，建立量化認知。

教師介紹密度的國際單位：千克每立方米

(kg/m3),以及常用單位克每立方厘米(g/cn?)。

通過具體換算說明兩者關系：1g/cm3=1000

kg/m3o

舉例：鋁的密度為2.7g/cm3,即2700kg/m3；水

33

的密度為1.0g/cm,即1000kg/mo

展示教材中的“小資料”表格，讓學生查找金、銅、

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鐵、冰、酒精、空氣等常見物質的密度，感受不同物

質密度的巨大差異，強化“密度是物質特性”的觀

念。

四、辨析澄清，深化概念理解

(1)、破除誤區(qū)，辨析概念本質。

教帥提出典型錯誤觀點：“有人說，物體質量越大，

密度就越大；體積越大，密度就越小。這種說法對

嗎？”

組織學生討論，并舉反例反駁：通過辨析常見誤

-反例1:一大塊鋁和一小塊鐵，鋁的質量可能更區(qū)，幫助學生厘清

大，但鋁的密度(2.7g/cm3)小于鐵的密度(7.9密度與質量、體積

四、g/cm3)；的本質區(qū)別；通過

深化-反例2：同一塊鐵切成兩半，體積變小了，但密度解釋“水管凍

理不變。裂”“湖水不凍

解，引導學生明確：密度是物質本身的屬性，不隨物體質透”等生活現(xiàn)象，

應用量、體積的改變而改變。只有當物質種類、狀態(tài)或溫體現(xiàn)物理知識的應

遷移度發(fā)生變化時，密度才會改變。用價值，提升科學

素養(yǎng)；通過例題演

(2)、聯(lián)系實際，解釋生活現(xiàn)象。練，鞏固密度公式

播放北方冬季水管凍裂的短視頻，提問：“為什么水的運用能力。

結冰后會把水管撐破？”

引導學生查閱密度表：水的密度約為1.0X103

3

kg/m,冰的密度約為0.9X103kg/m3,說明水結冰

后密度變小，體積變大。

進一步解釋：“冬天，水管里的水受冷結冰，體積膨

脹，產(chǎn)生巨大壓力，超過水管承受極限，就會導致水

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管破裂。因此，北方地區(qū)冬季需對水管采取保溫措

施?！?/p>

再提問：“為什么湖面結冰后，深水處的魚還能存

活？”

結合教材圖6.2-3”冬天湖水溫度分布示意圖”講

解：水在4℃時密度最大，較重的4c水下沉至湖

底，而0℃的冰浮在水面，形成隔熱層，保護了水下

生物。

(3)、典例解析，掌握計算方法。

講解教材例題：

“已知鋁棒的直徑d=0.1m,長1=2.5m。求鋁

棒的質量。”

解題步驟：

1.計算體積：V=H(d/2)2l=3.14X(0.05)2

X2.5=0.019625m320.02m3；

2.查表得「_鋁=2.7X103kg/相：

3.由P=m/V得m=PV=2700kg/m3X0.02

5

m=54kgo

強調(diào)解題規(guī)范：寫出公式、代入數(shù)據(jù)、統(tǒng)一單位、得

出結果。

五、五、歸納總結，內(nèi)化知識體系通過結構化小結，

課堂幫助學生構建完整

(1)、回顧主線，梳理知識脈絡。

小師生共同回顧本節(jié)課的學習歷程；的知識框架；布置

結，-從“鋁柱與鋼柱哪個重”引入問題；針對性作業(yè)，促進

布置-通過實驗探究發(fā)現(xiàn)“同種物質質量與體積成正知識遷移與能力提

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作業(yè)比”；升。

-引出密度概念，學習公式P=m/V和單位換算；

-理解密度是物質特性，可用于解釋生活現(xiàn)象。

教師強調(diào)：密度就像物質的“身份證”，可以幫助我

們識別材料、估算質量、理解自然現(xiàn)象。

(2)、布置分層作業(yè)，鞏固拓展提升。

完成課后“練習與應用”第1、2、3、5題，要求寫

出詳細解答過程，

一、基礎鞏固

1.某種物質組成的物體的_________與它的__________之比叫做這種物質

的密度。密度用符號—表示，計算公式為__________。

2.密度的國際單位是____________，常用曲位還有____________o它們之

間的換算關系是_______________________。

3.水的密度是__________kg/m3,表示的物理意義是

0

作業(yè)

二、實驗探究

設計

某同學在“探究物質質量與體積的關系”實驗中，得到如下數(shù)據(jù)：

體積V/cn?10203040

質量m/g7.915.823.731.6

(1)請在下方坐標紙上作出m-V圖像。

(2)根據(jù)圖像判斷，該物質的質量與體積是否成正比？

(3)計算該物質的密度是多少g/cn??可能是哪種金屬？

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三、能力提升

4.一個空瓶質量為200g,裝滿水后總質量為700g。若用該瓶裝滿某種液

體，總質量為6C0g,求這種液體的密度。

5.閱讀材料：我國北方冬季常出現(xiàn)“潑水成冰”現(xiàn)象，有人誤以為水蒸氣

直接凝華成冰晶，實際上，這是將熱水潑向空中，因溫差極大，水迅速汽

化