第六章 質(zhì)量與密度輕質(zhì)高強的碳纖維新材料有“黑金”之稱。它為北斗衛(wèi)星巡天插上太陽之翼；它為殲-20戰(zhàn)斗機展翅云霄披上戰(zhàn)甲；它為“奮斗者”號潛水器叩開深海大門螺旋助力；它為橋梁跨水拉索固基.....碳纖維能“上天入?！?，在諸多領(lǐng)域大顯身手，與它自身的輕量化、高強度等優(yōu)點有關(guān)。材料的“輕”與“重”涉及質(zhì)量與密度的概念，本章我們將學(xué)習(xí)這些知識.單元解讀第1節(jié) 質(zhì)量1. 通過分析一些實例了解質(zhì)量的初步概念，知道質(zhì)量的單位及其換算。2. 通過實際操作，掌握天平的使用方法，學(xué)會用天平測量固體和液體的質(zhì)量。3. 通過觀察、實驗，認(rèn)識質(zhì)量是不隨物體的形狀、物態(tài)、空間位置而變化的物理量。第2節(jié) 密度1. 探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系，體會利用比值不變反映的數(shù)量關(guān)系來定義物理量的方法。2. 知道密度的定義、公式和單位，理解密度的物理意義。3. 會查密度表。4. 知道密度與溫度的關(guān)系，并能解釋簡單的與社會生活相關(guān)的密度問題。第3節(jié) 測量液體和固體的密度1. 會用量筒測量液體的體積、固體的體積，并利用天平和量筒測量不同形狀固體和液體的密度，體會等量替換的方法。2. 會利用物理公式間接地測定某個物理量，進一步鞏固密度的概念。 3. 在測量固體和液體密度的過程中，熟悉天平、量筒的使用技能，規(guī)范實驗操作步驟，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。第4節(jié) 密度的應(yīng)用1. 能聯(lián)系實際運用密度公式進行計算，會計算不能直接測量的物體的質(zhì)量或不能直接測量的物體的體積。2. 通過分析實例，理解密度是物質(zhì)的一種特性，能運用密度知識鑒別物質(zhì)。3. 通過學(xué)習(xí)密度知識的應(yīng)用，認(rèn)識到物理理論在解決實際問題中的重要作用。一、質(zhì)量質(zhì)量是物理學(xué)的一個基本概念。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，本章在知識技能方面要讓學(xué)生知道質(zhì)量的含義，對質(zhì)量概念的內(nèi)涵要求很淺。關(guān)于引力質(zhì)量和慣性質(zhì)量的知識將在高中以后的課程中介紹，本章的“物理廣角”中也有關(guān)于這方面的介紹。本章概述教材首先通過舉例，讓學(xué)生認(rèn)識到世界是由物質(zhì)組成的。通過讓學(xué)生思考組成物體的物質(zhì)有多有少，進而給出質(zhì)量的初步解釋，讓學(xué)生對質(zhì)量的大小有初步的感性認(rèn)識。關(guān)于質(zhì)量的測量，在第1節(jié)開篇的圖中就給出了戰(zhàn)國時期的天平測物質(zhì)的多少了。那時的“天平”雖然簡單，但與現(xiàn)在的機械天平在基本原理上是相同的。天平是測量質(zhì)量的基本工具，教材介紹了托盤天平的使用方法。在仔細(xì)觀察天平的構(gòu)造、知道使用要求的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生在實際測量中學(xué)習(xí)使用天平的方法。本章概述二、密度密度是這一章的核心內(nèi)容。在全章中起著承上啟下的作用，并為以后學(xué)習(xí)壓強和浮力等知識作鋪墊。課程標(biāo)準(zhǔn)要求通過實驗理解密度的概念。教材首先讓學(xué)生體會到體積相同的不同物質(zhì)（如木塊、鋁塊、鐵塊）的質(zhì)量不等，表明不同的物質(zhì)在這方面的性質(zhì)上存在差異。然后，讓學(xué)生進行“同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積的關(guān)系”的探究。利用探究結(jié)果讓學(xué)生思考，同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比，其比值是一定的。物質(zhì)不同，其比值一般不同，這反映了物質(zhì)的一種性質(zhì)，從而引出密度的概念：由某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與它的體積之比叫作這種物質(zhì)的密度。本章概述三、測量液體和固體的密度在學(xué)習(xí)了密度的概念后，教材安排了實驗“測量物質(zhì)的密度”，用天平測量物體的質(zhì)量、用量筒直接測量液體的體積或間接測量不規(guī)則固體的體積，最后通過 ρ=m/V計算物質(zhì)的密度。本章概述四、密度的應(yīng)用密度作為物質(zhì)的重要性質(zhì)，有著許多重要的應(yīng)用?！懊芏鹊膽?yīng)用”一節(jié)中體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念。通過學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生能夠運用密度知識解釋一些自然現(xiàn)象，學(xué)會用密度知識去解決一些實際問題。本章概述本章教材的章首圖展示了我國殲-20戰(zhàn)斗機展翅云霄的情景。殲-20戰(zhàn)斗機用了輕質(zhì)高強的碳纖維新材料，有“黑金”之稱。它為殲-20戰(zhàn)斗機展翅云霄披上戰(zhàn)甲；它為“奮斗者”號潛水器叩開深海大門螺旋助力；它為橋梁跨水拉索固基.....碳纖維能“上天入?！?，在諸多領(lǐng)域大顯身手，與它自身的輕量化、高強度等優(yōu)點有關(guān)。材料的“輕”與“重”涉及質(zhì)量與密度的概念，從而引出課題。本章概述（1）本節(jié)內(nèi)容：包括四部分知識，即“質(zhì)量的概念”“質(zhì)量的單位”“用天平測質(zhì)量”和“質(zhì)量是物體的一種屬性”。（2）本節(jié)的教學(xué)重點和難點：天平的使用。（3）內(nèi)容分析 ①教材首先以學(xué)生所熟悉的鐵錘和鐵釘為例，通過比較它們所含有物質(zhì)的多少，引出質(zhì)量的概念，接著介紹了質(zhì)量的單位，又列舉了一些物體的質(zhì)量，目的是讓學(xué)生對質(zhì)量的單位千克形成較具體的觀念。質(zhì)量是物理學(xué)中的一個基本概念，在初中階段對質(zhì)量概念講得很淺顯，只簡單地使學(xué)生認(rèn)識到它是物體所含物質(zhì)的多少。②對于物體的質(zhì)量不隨位置、形狀、物態(tài)的變化而改變的問題，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、實驗等活動形成初步的認(rèn)識。③天平作為一種較復(fù)雜的測量工具，是后續(xù)實驗中的重要儀器，也是社會生活中的一種常用測量工具。本節(jié)應(yīng)重視學(xué)生的實驗操作和分析的過程，引導(dǎo)學(xué)生在探究過程中尋找答案，獲得知識。所以，建議采用教師指導(dǎo)和學(xué)生實驗相結(jié)合的方法。實驗前，引導(dǎo)學(xué)生討論正確使用天平的方法，實驗時，要求每個學(xué)生明確實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗器材及操作步驟。在學(xué)生操作的過程中，教師應(yīng)不斷巡視，做好指導(dǎo)，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生實驗中的亮點，讓學(xué)生體驗成功的喜悅。（1）教學(xué)重點：讓學(xué)生掌握密度的概念。（2）教學(xué)難點：理解“密度是物質(zhì)的一種性質(zhì)”。（3）內(nèi)容分析：①密度是在學(xué)習(xí)了質(zhì)量之后引入的一個新物理量，是這一章的核心內(nèi)容。它在全章中起著承上啟下的作用，并為以后學(xué)習(xí)壓強和浮力等知識作鋪墊。課程標(biāo)準(zhǔn)要求通過實驗理解密度的概念。教材首先讓學(xué)生體會到體積相同的不同物質(zhì)（如木塊、鋁塊、鐵塊）的質(zhì)量不等，表明不同的物質(zhì)在這方面的性質(zhì)上存在差異。然后，讓學(xué)生進行“同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積的關(guān)系”的探究。利用探究結(jié)果讓學(xué)生思考，同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比，其比值是一定的。物質(zhì)不同，其比值一般也不同，這反映了物質(zhì)的一種性質(zhì)，從而引出密度的概念：由某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與它的體積之比叫作這種物質(zhì)的密度。②通過本節(jié)教學(xué)應(yīng)使學(xué)生掌握密度的概念、會查密度表、知道水的密度。物理學(xué)中的“密度”是表征物質(zhì)性質(zhì)的一個重要物理量，概念比較抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)時往往感到難以理解，這一節(jié)也是初中物理教學(xué)的一個難點，應(yīng)給予充分的重視。測量物質(zhì)的密度是初中階段的一個重要實驗，對培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰τ兄匾淖饔?。教師?yīng)從實驗原理、儀器使用、實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)記錄與得出結(jié)果等方面，對學(xué)生進行較為全面的訓(xùn)練。由于教材中沒有現(xiàn)成的實驗步驟，但本實驗又要求學(xué)生有目的、有計劃地進行操作，正確地記錄數(shù)據(jù)并得出結(jié)果，因此，在實驗前可與學(xué)生討論如何利用密度公式來測定物質(zhì)的密度。例如，需要測出哪些量?需要選用什么測量工具和器材?用什么辦法來測量?以啟發(fā)學(xué)生思考，使他們明確實驗?zāi)康?、知道實驗原理，會選擇實驗器材，明白實驗步驟，正確采集數(shù)據(jù)，最后得出結(jié)果。（1）本節(jié)內(nèi)容：利用密度求出質(zhì)量、體積；物質(zhì)鑒別；其它應(yīng)用。（2）內(nèi)容分析 ①能聯(lián)系實際運用密度公式進行計算，會計算不能直接測量的物體的質(zhì)量或不能直接測量的物體的體積。②密度鑒別物質(zhì)：用密度鑒別物質(zhì)是密度知識的一個重要應(yīng)用。教材通過分析一個實心鉛球是否是純鉛制造的問題，給出了用密度鑒別物質(zhì)的方法。教材還進一步介紹了密度知識在生產(chǎn)和生活中的其他廣泛應(yīng)用，以此引導(dǎo)學(xué)生重視密度與社會生活的聯(lián)系。③不同的材料，因為物理性質(zhì)不同，在生活中有不同的應(yīng)用。教材在“材料與社會發(fā)展”中簡單提到了一些材料的屬性，展現(xiàn)了材料科學(xué)對社會發(fā)展的促進作用。本章內(nèi)容結(jié)構(gòu)如下:實驗：用天平測量固體與液體的質(zhì)量質(zhì)量 m實驗：探究質(zhì)量和體積的關(guān)系質(zhì)量不隨它的形狀、物態(tài)和位置變化實驗：用天平和量筒測量液體和固體的密度密度ρ=m/V求質(zhì)量、體積、鑒別物質(zhì)、其它應(yīng)用天平是初中物理課中重要的測量儀器，使用規(guī)則比較復(fù)雜，操作難度較大。教材通過用天平測量固體和液體的質(zhì)量的實驗來讓學(xué)生學(xué)會天平的使用。首先在學(xué)生實驗前把涉及器材安全的問題作為強制性要求列出，并提示學(xué)生思考這樣要求的道理。一、在探究中學(xué)習(xí)天平的使用在教學(xué)中，不應(yīng)生硬地告訴學(xué)生使用托盤天平的三個步驟和要注意的兩點，而不講任何道理，認(rèn)為學(xué)生只要記住了、照著做，就算達(dá)到要求了。其實，儀器的使用規(guī)則都是有道理的，讓學(xué)生邊操作邊思考：你所用的天平有沒有檢查天平底座是否水平的裝置?應(yīng)怎樣調(diào)平？天平的平衡螺母安裝在什么位置？如果指針偏左，應(yīng)該向哪個方向旋動平衡螺母？這樣，學(xué)生通過觀察和分析，在操作體驗的基礎(chǔ)上體會天平的操作程序和規(guī)則，就明白并學(xué)會了如何用天平稱量質(zhì)量。學(xué)習(xí)實驗操作技能需要充分的體驗和反復(fù)的操作練習(xí)。教材在后續(xù)的課程中有目的、有計劃地為學(xué)生提供多次使用天平進行實驗操作的機會。如在“探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系”“測量鹽水和小石塊的密度”的實驗中，都會讓學(xué)生用到天平。一、在探究中學(xué)習(xí)天平的使用教材通過實驗探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系，讓學(xué)生經(jīng)歷密度概念的建立過程。二、通過實驗探究建立密度的概念，進一步體會用比值定義物理量的方法在這個探究活動中，根據(jù)鋁塊的m-V圖象找規(guī)律是重點和難點。通過分析圖象，可以得到鋁塊的質(zhì)量和體積成正比，進而在分析、比較的基礎(chǔ)上，把實驗結(jié)果推廣到其他物質(zhì)，使學(xué)生逐步認(rèn)識到“同一物質(zhì)的質(zhì)量與它的體積成正比”。如果換用其他物質(zhì)做實驗會發(fā)現(xiàn)，物質(zhì)不同，質(zhì)量跟體積的比值一般不同。這樣就可以引導(dǎo)學(xué)生意識到：質(zhì)量跟體積的比值與物質(zhì)的種類有關(guān)，它反映了物質(zhì)的一種性質(zhì)，物理學(xué)中就用密度來表示物質(zhì)的這種性質(zhì)，通過比較質(zhì)量跟體積的比值可以分辨不同的物質(zhì)。比值定義法是用兩個或多個物理量的比值來定義一個新物理量的方法?！八俣取备拍罹褪沁@樣建立的。本章采用同樣的方法構(gòu)建出一個新的物理量——密度，使學(xué)生進一步體會用比值定義物理量的方法。二、通過實驗探究建立密度的概念，進一步體會用比值定義物理量的方法?在學(xué)習(xí)了密度概念及其測量的基礎(chǔ)上，本章第4節(jié)讓學(xué)生進一步學(xué)習(xí)如何利用密度知識來解決實際問題。用密度鑒別物質(zhì)是密度知識的一個重要應(yīng)用。教材通過分析一個實心鉛球是否是純鉛制造的問題，給出了用密度鑒別物質(zhì)的方法。教材還進一步介紹了密度知識在生產(chǎn)和生活中的其他廣泛應(yīng)用，以此引導(dǎo)學(xué)生重視密度與社會生活的聯(lián)系。三、重視密度與社會生活的聯(lián)系不同的材料，因為物理性質(zhì)不同，在生活中有不同的應(yīng)用。教材在“材料與社會發(fā)展”中簡單提到了一些材料的屬性，展現(xiàn)了材料科學(xué)對社會發(fā)展的促進作用。

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