實驗：用天平和量筒測定固體和液體的密度 教學目標 知識目標 掌握測定固體和液體物質密度的實驗原理。 能力目標 1.培養實驗能力 這是一個測量實驗，通過本實驗，學生應明確實驗原理，加深對物理概念和物理規律的理解，培養學生根據給定的儀器設計實驗的能力、設計表格的能力以及分析實驗數據并得出結論的能力。 2.培養運用所學知識解決問題的能力 根據密度公式和所學知識，如何確定物質的密度。 根據測得的質量和體積值，運用所學知識計算出物質的密度。 德育目標 本實驗需要用到的儀器設備很多，通過本課，學生應自覺培養良好的學習和工作習慣（實驗過程中，各種儀器要擺放在合理的位置，實驗結束后，要將儀器整理歸位）。培養學生與他人的合作意識和團隊精神。在實驗過程中，教育學生愛護儀器和學習環境，保證學習環境的優美，教育學生環境美的意識。教學建議教材分析本實驗利用物理公式間接測量一個物理量，從實驗原理、儀器的使用、實驗步驟的安排、記錄數據、根據數據得出結果等，是一個全面訓練學生實驗能力的重要實驗，對培養實驗能力起著重要作用。量筒和量杯的結構比較簡單，使用時主要是認識它們的刻度。因此，教材首先要求學生觀察量筒和量杯的刻度，認識它們的量程和每個小格子代表多少立方厘米。關于如何正確使用量筒或量杯測量液體和固體的體積，教材用幾張圖片進行了說明。選擇石頭作為測量對象，是因為在密度表中查不到它的密度值。石頭的形狀一般是不規則的，必須用量筒或量杯來測量它的體積。學生在測量時會更有興趣。 教學方法建議 學生應在教師指導下，以實驗的方法完成本課的學習。 教學設計實例 1.教學分析與講解 1.關于實驗原理 實驗前，可以與學生討論如何利用密度公式確定物質的密度，需要測量哪些量？用什么方法和儀器來測量？啟發學生思考，激發學生興趣初中物理量筒，明確實驗原理和方法。 2.使用量筒注意事項 （1）了解量筒（或量杯）的用途。量筒是實驗室中用來測量物體體積的儀器。 （2）了解量筒的結構，學會確定量筒的最小刻度和量程，認識“ml”表示“毫升”，并估算讀數到最小刻度的下一位數字。 （3）在將液體倒入量筒前，必須將量筒放在水平面上。 （4）觀察量筒內液面所達到的刻度時，視線必須與液面平齊。若液面是凹的，觀察時應以凹形的底部為參照；若液面是凸的，觀察時應以凸形的頂部為參照。 （5）用量筒（杯）測量固體體積的方法叫置換法。練習用量筒（或量杯）測量液體體積時，同組兩名學生各測量一次。若組內所有器具都是量筒，應為老師準備一個量杯初中物理量筒，讓學生看清實物。觀察量筒時，可就觀察和練習提出問題。當視線與凹面平齊時，老師要示范動作。這是學生第一次使用滴管，所以也要講清楚如何使用，特別是怎樣從量筒中取液體。讓學生思考，最好讓學生演示。測好的體積的水不要倒回燒杯中，要用于下一次實驗。 3.關于實驗的操作 （1）測固體體積時，讓學生明白需要記錄哪些數據。把測得的數據填入數據表，然后計算石頭的體積和密度。測固體的密度最好用鍋爐里的焦炭，選擇一些大小、形狀合適的（體積最好在20~40cm3之間），事先在蠟里沾一下，防止吸水。如果用石頭，一定要讓學生用細鐵絲綁好，否則很容易把量筒弄斷。 要講解用置換法測體積的方法，以及此法的適用條件。第一，這種物質不能溶解在這種液體中，如果能溶解在這種液體中，就要換成其他液體或者想想其他的溶液。第二，這種物質不能吸收這種液體。如果吸收了，就需要用其他液體代替。所以置換法并不是萬能的。（2）測鹽水密度時，學生要明白鹽水的質量是怎么求得的，要記錄哪些數據，并將測得的數據填入數據表，最后計算出鹽水的密度。測鹽水密度時，鹽水必須是飽和溶液，如果天平不夠精確，系統誤差很大，應考慮用其他溶液如硫酸銅溶液。4、整個實驗過程的處理有三種方式貝語網校，對于基礎較差的班級，可以采用每個實驗一個一個引導的方式，這種方式的優點是實驗過程容易控制，但對每個學生的個性發展來說并不容易，進度會受到影響。對于中等以上班級，可以先做實驗1，練習用量筒（或量杯）測量液體的體積，然后把后面的實驗要求和步驟講清楚，讓每個小組進行下面的實驗。在學生實驗過程中，教師要加強檢查和個別指導。尤其要對實驗能力差的小組多加關注，防止這些學生敷衍了事。因此，還有第三種方法：在實驗課前，可以培養幾名學生骨干，在實驗課上擔任老師的助手，重點幫助一些實驗有困難的學生。 5.實驗進度安排不均衡，因為每個實驗組的實驗水平不一樣，除了加強對實驗進度快的小組的操作和數據的檢查外，還應給他們更多的實驗機會。為此，教師可以事先準備一些蠟塊，讓進度快的小組測量蠟塊的密度。對于進度慢的小組，可以把這個問題作為思考題，把實驗過程寫在實驗報告中。 6.實驗報告 關于實驗報告，最好讓學生自己寫。實驗報告要有實驗標題、實驗目的、實驗原理、實驗器材（包括數量和規格）、實驗內容及主要步驟、實驗數據和結果，還要有實驗日期、小組成員等。條件較好的學校還可以統一打印實驗報告紙，發給學生。最好讓學生參照教材自己設計實驗記錄表，教師也要在這方面給予一定的指導。 二、課程安排 1 節課 三、教具與教具準備 量筒（或量杯）、石子（或鍋爐用焦炭）、細鐵絲、鹽水、天平與砝碼、燒杯（或玻璃杯）、清水、多媒體演示課件 四、教學過程設計 （一）新課介紹 復習密度的知識。請用漢語表達密度的公式，并說出用符號代表的公式。 通過這個公式我們可以知道，只要知道一個物體的質量和體積，就可以算出組成這個物體的物質的密度。也就是說，只要測出一個物體的質量和體積，就可以求出它的密度。 （二）新課教學 上面我們分析了基礎，只要測量出物體的質量和體積，就能求出物體的密度。請思考用什么方法測量物體的質量和體積。 物體的質量可以用天平測量，物體的體積可以用量筒測量。如果是規則的物體，除了用量筒測量它的體積外，還可以用什么方法呢？還可以用尺子測量。 今天我們的實驗要求學生用天平和量筒測定固體和液體的密度。根據上面的分析，請告訴我們這個實驗的原理是什么？ 這個實驗的原理就是密度的公式。 我們今天的實驗是測量金屬塊和鹽水的密度。請思考除了要測量的物體、天平、砝碼和量筒外，還需要什么物品。 清水和鹽水還需要清水、細鐵絲和燒杯。請把測定金屬塊密度的實驗步驟寫下來，并設計一個表格記錄實驗數據。請在表格中寫出實驗步驟和需要記錄、計算的項目。老師會根據學生的回答進行積極的補充和修改，并隨時把學生回答的正確結果寫在黑板上。最后形成如下內容： 1、測定金屬塊密度的實驗步驟 （1）把天平放在水平桌子上，調節天平。 （2）測量金屬塊的質量，把測量的值填入表格中。 （3）在量筒中倒入一定量的清水，把測得的水的體積填入表格中。 （4）用細線把石頭綁住，浸入水中。測量石頭和水的總體積，填入表格中。 （5）計算石頭的體積，填入表格中。 （6）計算金屬塊的密度，填入表格中。表格設計 石頭的質量m(g) 放入石頭前水的體積 石頭和水的總體積 石頭的體積 石頭的密度 請把測鹽水密度的實驗步驟寫下來，并設計一個表格記錄實驗數據。在學生基本寫完后，讓學生說出實驗步驟和表格設計的內容。老師可以隨時把正確的內容寫在黑板上，并做必要的補充和修改。
2、測定鹽水密度的實驗步驟 （1）把天平放置在水平面上，調節天平。（這里我要給同學們說明一下，測完金屬塊的密度后，只要天平不動，就不用再調節，但如果是獨立實驗，這個步??驟是必須的）（2）把鹽水倒入燒杯中，稱量它們的質量，并將測得的數值填入表格中。 （3）把燒杯中的一部分鹽水倒入量筒中，測量其體積，并將測得的數值填入表格中。 （4）稱量燒杯和量杯中剩余鹽水的質量，并將測得的數值填入表格中。 （5）計算量筒中鹽水的質量，并記錄在表格中。 （6）計算鹽水的密度，并記錄在表格中。表格設計 燒杯和鹽水的質量（g） 燒杯和杯子中剩余的鹽水的質量 量筒中鹽水的質量 量筒中鹽水的體積 鹽水的密度 學生必須在不看課本的情況下完成以上內容。老師詢問學生有什么問題，然后宣布實驗開始。實驗結束后，要求學生整理儀器，放回原位，然后進行課后“思考與討論”。請學生回答，老師進行必要的指導。 （三）總結與拓展 今天的實驗整合了很多以前的知識，對學生復習鞏固以前學過的內容，理解物理知識之間的內在聯系有很大的幫助。測量物體的密度的方法不只有一種，以后我們還會深入研究。密度知識在初中物理中占有非常重要的地位，它必然與我們后面要學習的很多知識有關，希望學生認真學習這部分內容，為以后的學習打下基礎。對于有額外學習量的班級，教師可適當介紹一些有關密度計的知識，擴大學生的知識面。 探究活動 【主題】 物質的特性和性質 【組織形式】 個人或自由小組 【活動過程】 制定子主題；制定查尋的方法；收集相關資料；分析材料，得出結論；評價；交流合作。 【參考計劃】 從學校數據庫或網上收集關于物質性質的資料。 【注意事項】 1. 網上查到的資料要有學習過程的記錄。 2. 與其他成員交流，尋找共同點和不同點。 3. 發現新的問題。
