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實(shí)驗(yàn)：用天平和量筒測(cè)定固體和液體的密度
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
掌握測(cè)定固體和液體物質(zhì)密度的實(shí)驗(yàn)原理．
能力目標(biāo)
1．培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>
這是一個(gè)測(cè)定性實(shí)驗(yàn)，通過(guò)這一實(shí)驗(yàn)應(yīng)使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)原理，加深對(duì)物理概念、物理規(guī)律的理解，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)給定的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力、進(jìn)行表格設(shè)計(jì)的能力以及分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)論的能力．
2．培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力．
根據(jù)密度的公式以及學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)，如何測(cè)定物質(zhì)的密度．
根據(jù)測(cè)量出的質(zhì)量、體積值，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)求出物質(zhì)的密度．
德育目標(biāo)
本節(jié)實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備較多，應(yīng)通過(guò)本節(jié)課教學(xué)有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)、工作習(xí)慣（實(shí)驗(yàn)時(shí)，各種儀器應(yīng)按合理位置擺放，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)整理儀器并歸位放好）．培養(yǎng)學(xué)生與他人合作的意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神．
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)護(hù)儀器、愛(ài)護(hù)學(xué)習(xí)環(huán)境的教育，保證一個(gè)優(yōu)美的學(xué)習(xí)環(huán)境，對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)境美的教育．
教學(xué)建議
教材分析
這個(gè)實(shí)驗(yàn)是利用物理公式間接地測(cè)定一個(gè)物理量，是從實(shí)驗(yàn)原理、使用儀器、實(shí)驗(yàn)步驟的安排，記錄數(shù)據(jù)、根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)果對(duì)學(xué)生全面地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠?xùn)練的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)，對(duì)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ兄匾淖饔茫?/p>
量筒和量杯的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，使用時(shí)主要是會(huì)認(rèn)識(shí)它們的刻度．所以教材首先要求學(xué)生觀察量筒和量杯的刻度，認(rèn)清它們的量程和每小格代表多少立方厘米．對(duì)于如何正確使用量筒或量杯測(cè)量液體和固體的體積，教材是通過(guò)幾幅圖加以說(shuō)明的．選擇石塊作為測(cè)量對(duì)象，是因?yàn)閺拿芏缺碇胁椴怀鏊拿芏戎担瘔K的形狀一般都不規(guī)則，必須用量筒或量杯才能測(cè)出它的體積，學(xué)生測(cè)量時(shí)會(huì)更有興趣些．
教法建議
學(xué)生應(yīng)在教師的引導(dǎo)下，用實(shí)驗(yàn)法完成本節(jié)課的學(xué)習(xí)．
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
一、教學(xué)分析與說(shuō)明
1．關(guān)于實(shí)驗(yàn)原理
實(shí)驗(yàn)前可與學(xué)生討論如何利用密度公式來(lái)測(cè)定物質(zhì)的密度，需要測(cè)出哪些量？用什么辦法和儀器來(lái)測(cè)量？啟發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)興趣，搞清實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法．
2．在使用量筒時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題
（1）了解量筒（或量杯）的用途．量筒是實(shí)驗(yàn)室里用來(lái)測(cè)物體體積的儀器．
（2）知道量筒的構(gòu)造，學(xué)會(huì)判定量筒的最小分度和量程，認(rèn)識(shí)“ml”表示“毫升”，讀數(shù)時(shí)要估讀到最小刻度的下一位．
（3）量筒一定要放置在水平面上，然后再將液體倒入量筒中．
（4）觀察量筒里液面到達(dá)的刻度時(shí)，視線要跟液面相平，若液面呈凹形，觀察時(shí)要以凹形的底部為準(zhǔn)；若液面呈凸形，觀察時(shí)要以凸形的頂部為準(zhǔn)．
（5）用量筒（杯）測(cè)固體體積的方法叫排液法．
在練習(xí)用量筒（或量杯）測(cè)液體體積時(shí)，兩次的測(cè)量應(yīng)讓同組的兩個(gè)同學(xué)各測(cè)一次．如果分組儀器全部是量筒，應(yīng)給教師準(zhǔn)備一個(gè)量杯，讓學(xué)生看到實(shí)物．觀察量筒時(shí)，可就觀察問(wèn)題提問(wèn)練習(xí)．在視線和凹面相平時(shí)，教師應(yīng)做一個(gè)示范動(dòng)作．滴管是學(xué)生第一次使用，也應(yīng)講清楚如何使用，尤其是要從量筒中取出液體時(shí)應(yīng)怎樣做，讓學(xué)生思考一下，最好找學(xué)生示范一下．測(cè)出的水的體積不要倒回?zé)�，做下一個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)用．
3．關(guān)于實(shí)驗(yàn)的操作
（1）在測(cè)固體的體積時(shí)，要讓學(xué)生弄明白需要記錄哪些數(shù)據(jù)．并把所測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)表中，再求出石塊的體積和密度．
測(cè)固體密度最好用燒鍋爐的焦炭，選一些大小形狀均合適的（體積最好在20~40cm3之間），事先要蘸上臘，以防吸水．如果用石塊，一定要求學(xué)生用細(xì)線栓牢，否則極易砸壞量筒．要講清用排液法測(cè)體積的做法和這種方法的適用條件．第一，這種物質(zhì)不能溶于這種液體，若溶于這種液體就要換用其他的液體或想其他的解決辦法．第二，這種物質(zhì)不能吸收這種液體，若吸收也需要換成其它的液體．因此排液法不是萬(wàn)能的．
（2）測(cè)鹽水的密度時(shí)，要讓學(xué)生明白鹽水的質(zhì)量是怎樣得到的，需記錄哪些數(shù)據(jù)，并把測(cè)得的數(shù)據(jù)填在數(shù)據(jù)表中，最后求出鹽水密度．
測(cè)鹽水的密度中鹽水一定要飽和溶液．如果天平不夠精確，系統(tǒng)誤差較大，則應(yīng)考慮換用其他溶液如硫酸銅溶液等
4．整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程可有三種處理方法
對(duì)基礎(chǔ)較差的班級(jí)可采用一個(gè)實(shí)驗(yàn)一個(gè)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)著做的方法．這種方法的好處是實(shí)驗(yàn)過(guò)程容易控制，但不易于每個(gè)同學(xué)的個(gè)性發(fā)展，進(jìn)度會(huì)受些影響．對(duì)于中等程度以上的班級(jí)可采取先做實(shí)驗(yàn)1．練習(xí)用量筒（或量杯）測(cè)液體體積，然后把以下的實(shí)驗(yàn)要求、步驟講清楚，讓各組再進(jìn)行以下的實(shí)驗(yàn)．在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要加強(qiáng)巡視，加強(qiáng)個(gè)別指導(dǎo)．特別要對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^差的組給予更多的關(guān)注，防止這些同學(xué)的實(shí)驗(yàn)走過(guò)場(chǎng)．為此也就有了第三種方法：在實(shí)驗(yàn)課前可先培養(yǎng)幾名學(xué)生骨干，讓他們?cè)趯?shí)驗(yàn)課上當(dāng)教師的小助手，重點(diǎn)幫助一些實(shí)驗(yàn)有困難的同學(xué)．
5．實(shí)驗(yàn)進(jìn)度的安排
因各實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)水平不同，所以實(shí)驗(yàn)進(jìn)度就不平衡．對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)度快的組除了加強(qiáng)檢查他們的操作與數(shù)據(jù)外，應(yīng)給予他們更多的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，為此教師可事先準(zhǔn)備一些蠟塊，讓進(jìn)度快的組測(cè)一下蠟塊的密度．對(duì)進(jìn)度慢的組，可把這一問(wèn)題作為思考題，把實(shí)驗(yàn)過(guò)程寫在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上．
6．實(shí)驗(yàn)報(bào)告
關(guān)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告，最好是讓學(xué)生自己寫．應(yīng)有實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材（包括數(shù)量和規(guī)格）、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及主要步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果、還應(yīng)有實(shí)驗(yàn)日期和同組人．條件較好的學(xué)校也可統(tǒng)一印制實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙，發(fā)給學(xué)生使用．實(shí)驗(yàn)記錄的表格最好讓學(xué)生參照教材自己設(shè)計(jì)，教師在這方面也應(yīng)給予一定的指導(dǎo)．
二、課時(shí)安排 1課時(shí)
三、學(xué)具教具準(zhǔn)備
量筒（或量杯）、石塊（或燒鍋爐的焦炭）、細(xì)線、鹽水、天平和砝碼、燒杯（或玻璃杯）、清水、多媒體演示課件
四、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
（一）新課引入
復(fù)習(xí)密度的知識(shí)，請(qǐng)同學(xué)們用中文表述一下密度的公式，并說(shuō)出用符號(hào)表示的公式．
通過(guò)這個(gè)公式可以認(rèn)識(shí)到，只要知道了某一物體的質(zhì)量和它的體積，就可以計(jì)算出組成這個(gè)物體的物質(zhì)的密度，也可以說(shuō)只要測(cè)量出物體的質(zhì)量和它的體積就可以求出它的密度．
（二）新課教學(xué)
以上我們分析了根據(jù) ，只要我們測(cè)量出物體的質(zhì)量和它的體積，就可以求出物體的密度，請(qǐng)同學(xué)們考慮一下用什么方法測(cè)量物體的質(zhì)量和體積．
用天平可以測(cè)物體的質(zhì)量，用量筒可以測(cè)物體的體積．
如果是一個(gè)規(guī)則物體除了用量筒可以測(cè)量它的體積外，還可以用什么辦法？
還可以用刻度尺來(lái)測(cè)量
今天我們這個(gè)實(shí)驗(yàn)是要求同學(xué)們用天平和量筒測(cè)定固體和液體的密度．
根據(jù)以上的分析，請(qǐng)同學(xué)們談一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理是什么？
這個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理就是密度的公式
我們今天的實(shí)驗(yàn)是要測(cè)定金屬塊和鹽水的密度，請(qǐng)同學(xué)們考慮除了被測(cè)物體、天平、砝碼和量筒外，還需要什么物品．
還需要清水、細(xì)線以及裝清水和鹽水的燒杯．
請(qǐng)同學(xué)們寫出測(cè)金屬塊密度的實(shí)驗(yàn)步驟，并設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格．
請(qǐng)同學(xué)說(shuō)出實(shí)驗(yàn)步驟以及表格中需要記錄和需要計(jì)算的項(xiàng)目，教師根據(jù)學(xué)生的回答予以肯定式補(bǔ)充修正，并隨時(shí)將學(xué)生回答的正確結(jié)果寫在黑板上，最后形成如下內(nèi)容：
1．測(cè)金屬塊的密度
實(shí)驗(yàn)步驟
（1）．將天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平平衡．
（2）．測(cè)出金屬塊的質(zhì)量，并把測(cè)量值填入表格中．
（3）．向量筒中注入一定量的清水，并把測(cè)得的水的體積值填入表格中．
（4）．將石塊用細(xì)線拴好，沒(méi)入水中，測(cè)出石塊和水的總體積，并把測(cè)量值填入表格中．
（5）．計(jì)算出石塊的體積，填入表格．
（6）．計(jì)算出金屬塊密度，填入表格．
表格設(shè)計(jì)
石塊的質(zhì)量
m（g）
石塊放入前水的體積
石塊和水的總體積
石塊的體積
石塊的密度
請(qǐng)同學(xué)們寫出測(cè)定鹽水密度的實(shí)驗(yàn)步驟，并設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格．
學(xué)生基本寫完后，請(qǐng)同學(xué)說(shuō)出實(shí)驗(yàn)步驟以及表格設(shè)計(jì)的內(nèi)容，教師隨時(shí)把正確內(nèi)容寫在黑板上，并進(jìn)行必要的補(bǔ)充、修正。
2．測(cè)定鹽水的密度
實(shí)驗(yàn)步驟
（1）把天平放在水平臺(tái)面上，調(diào)節(jié)天平平衡，（這里向同學(xué)說(shuō)明一下，測(cè)金屬塊的密度完成后，只要天平?jīng)]動(dòng)，可以不再調(diào)節(jié)，但如果作為一個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)必須有這一步）
（2）在燒杯中盛鹽水，稱出它們的質(zhì)量，并將測(cè)量值填入表格中．
（3）把燒杯中的鹽水倒入量筒中一部分，測(cè)出它的體積，并將測(cè)量值填入表格．
（4）稱出燒杯和杯中剩余鹽水的質(zhì)量，將測(cè)量值填入表格．
（5）計(jì)算出量筒內(nèi)鹽水的質(zhì)量，記入表格．
（6）求出鹽水密度記入表格
表格設(shè)計(jì)
燒杯和鹽水的質(zhì)量
（g）
燒杯和杯內(nèi)剩余
鹽水的質(zhì)量
量筒中鹽水質(zhì)量
量筒中鹽水的體積
鹽水的密度
以上內(nèi)容一定要求學(xué)生在不看書的情況下完成．
教師詢問(wèn)同學(xué)是否還有問(wèn)題，然后宣布開始實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要求學(xué)生將儀器整理好，并按原來(lái)位置放好，然后討論課后“想想議議”．要求學(xué)生回答，教師進(jìn)行必要的指導(dǎo)．
（三）總結(jié)、擴(kuò)展
今天我們進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)綜合了許多前邊的知識(shí)，對(duì)于同學(xué)們復(fù)習(xí)鞏固前邊學(xué)習(xí)的內(nèi)容，對(duì)于了解物理知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系會(huì)有很大幫助．測(cè)定物體密度的方法不僅這一種，今后我們還將深入地學(xué)習(xí)．密度知識(shí)在初中物理中占有十分重要的位置，它同我們后面將學(xué)到的許多知識(shí)有必然的聯(lián)系，希望同學(xué)們認(rèn)真學(xué)習(xí)好這部分內(nèi)容，為以后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)．對(duì)于學(xué)有余力的班級(jí)教師可適當(dāng)介紹一些有關(guān)密度計(jì)的知識(shí)，擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面．
探究活動(dòng)
【課題】物質(zhì)的特性和屬性
【組織形式】個(gè)人或自由結(jié)組
【活動(dòng)流程】
制訂子課題；制訂查閱和查找方式；收集相關(guān)的材料；分析材料并得出一些結(jié)論；評(píng)估；交流與合作．
【參考方案】從學(xué)校數(shù)據(jù)庫(kù)或網(wǎng)上收集有關(guān)物質(zhì)屬性的信息．
【備注】
1、網(wǎng)上查找的資料要有學(xué)習(xí)的過(guò)程記錄．
2、和其他成員交流，發(fā)現(xiàn)共性和差異．
3、發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題．
實(shí)驗(yàn)：用天平和量筒測(cè)定固體和液體的密度
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