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物理教案－實驗：用天平和量筒測定固體和液體的密度
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
掌握測定固體和液體物質(zhì)密度的實驗原理．
能力目標(biāo)
1．培養(yǎng)實驗?zāi)芰?/p>
這是一個測定性實驗，通過這一實驗應(yīng)使學(xué)生明確實驗原理，加深對物理概念、物理規(guī)律的理解，并通過實驗培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)給定的儀器進行實驗設(shè)計的能力、進行表格設(shè)計的能力以及分析實驗數(shù)據(jù)并得出結(jié)論的能力．
2．培養(yǎng)運用所學(xué)知識解決問題的能力．
根據(jù)密度的公式以及學(xué)習(xí)過的知識，如何測定物質(zhì)的密度．
根據(jù)測量出的質(zhì)量、體積值，運用所學(xué)知識求出物質(zhì)的密度．
德育目標(biāo)
本節(jié)實驗所需儀器設(shè)備較多，應(yīng)通過本節(jié)課教學(xué)有意識地培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)、工作習(xí)慣（實驗時，各種儀器應(yīng)按合理位置擺放，實驗結(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和團隊精神．
實驗過程中對學(xué)生進行愛護儀器、愛護學(xué)習(xí)環(huán)境的教育，保證一個優(yōu)美的學(xué)習(xí)環(huán)境，對學(xué)生進行環(huán)境美的教育．
教學(xué)建議
教材分析
這個實驗是利用物理公式間接地測定一個物理量，是從實驗原理、使用儀器、實驗步驟的安排，記錄數(shù)據(jù)、根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)果對學(xué)生全面地進行實驗?zāi)芰Φ挠?xùn)練的一個重要實驗，對培養(yǎng)實驗?zāi)芰τ兄匾淖饔茫?/p>
量筒和量杯的結(jié)構(gòu)比較簡單，使用時主要是會認(rèn)識它們的刻度．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．對于如何正確使用量筒或量杯測量液體和固體的體積，教材是通過幾幅圖加以說明的．選擇石塊作為測量對象，是因為從密度表中查不出它的密度值，石塊的形狀一般都不規(guī)則，必須用量筒或量杯才能測出它的體積，學(xué)生測量時會更有興趣些．
教法建議
學(xué)生應(yīng)在教師的引導(dǎo)下，用實驗法完成本節(jié)課的學(xué)習(xí)．
教學(xué)設(shè)計示例
一、教學(xué)分析與說明
1．關(guān)于實驗原理
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，需要測出哪些量？用什么辦法和儀器來測量？啟發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)興趣，搞清實驗原理和實驗方法．
2．在使用量筒時應(yīng)注意的問題
（1）了解量筒（或量杯）的用途．量筒是實驗室里用來測物體體積的儀器．
（2）知道量筒的構(gòu)造，學(xué)會判定量筒的最小分度和量程，認(rèn)識“ml”表示“毫升”，讀數(shù)時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，視線要跟液面相平，若液面呈凹形，觀察時要以凹形的底部為準(zhǔn)；若液面呈凸形，觀察時要以凸形的頂部為準(zhǔn)．
（5）用量筒（杯）測固體體積的方法叫排液法．
在練習(xí)用量筒（或量杯）測液體體積時，兩次的測量應(yīng)讓同組的兩個同學(xué)各測一次．如果分組儀器全部是量筒，應(yīng)給教師準(zhǔn)備一個量杯，讓學(xué)生看到實物．觀察量筒時，可就觀察問題提問練習(xí)．在視線和凹面相平時，教師應(yīng)做一個示范動作．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應(yīng)怎樣做，讓學(xué)生思考一下，最好找學(xué)生示范一下．測出的水的體積不要倒回?zé)�，做下一個實驗時用．
3．關(guān)于實驗的操作
（1）在測固體的體積時，要讓學(xué)生弄明白需要記錄哪些數(shù)據(jù)．并把所測得的有關(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．因此排液法不是萬能的．
（2）測鹽水的密度時，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)，并把測得的數(shù)據(jù)填在數(shù)據(jù)表中，最后求出鹽水密度．
測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．整個實驗過程可有三種處理方法
對基礎(chǔ)較差的班級可采用一個實驗一個實驗領(lǐng)著做的方法．這種方法的好處是實驗過程容易控制，但不易于每個同學(xué)的個性發(fā)展，進度會受些影響．對于中等程度以上的班級可采取先做實驗1．練習(xí)用量筒（或量杯）測液體體積，然后把以下的實驗要求、步驟講清楚，讓各組再進行以下的實驗．在學(xué)生實驗過程中，教師要加強巡視，加強個別指導(dǎo)．特別要對實驗?zāi)芰^差的組給予更多的關(guān)注，防止這些同學(xué)的實驗走過場．為此也就有了第三種方法：在實驗課前可先培養(yǎng)幾名學(xué)生骨干，讓他們在實驗課上當(dāng)教師的小助手，重點幫助一些實驗有困難的同學(xué)．
5．實驗進度的安排
因各實驗小組的實驗水平不同，所以實驗進度就不平衡．對實驗進度快的組除了加強檢查他們的操作與數(shù)據(jù)外，應(yīng)給予他們更多的實驗機會，為此教師可事先準(zhǔn)備一些蠟塊，讓進度快的組測一下蠟塊的密度．對進度慢的組，可把這一問題作為思考題，把實驗過程寫在實驗報告上．
6．實驗報告
關(guān)于實驗報告，最好是讓學(xué)生自己寫．應(yīng)有實驗題目、實驗?zāi)康�、實驗原理、實驗器材（包括�?shù)量和規(guī)格）、實驗內(nèi)容及主要步驟、實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果、還應(yīng)有實驗日期和同組人．條件較好的學(xué)校也可統(tǒng)一印制實驗報告紙，發(fā)給學(xué)生使用．實驗記錄的表格最好讓學(xué)生參照教材自己設(shè)計，教師在這方面也應(yīng)給予一定的指導(dǎo)．
二、課時安排 1課時
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)過程 設(shè)計
（一）新課引入
復(fù)習(xí)密度的知識，請同學(xué)們用中文表述一下密度的公式，并說出用符號表示的公式．
通過這個公式可以認(rèn)識到，只要知道了某一物體的質(zhì)量和它的體積，就可以計算出組成這個物體的物質(zhì)的密度，也可以說只要測量出物體的質(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) ，只要我們測量出物體的質(zhì)量和它的體積，就可以求出物體的密度，請同學(xué)們考慮一下用什么方法測量物體的質(zhì)量和體積．
用天平可以測物體的質(zhì)量，用量筒可以測物體的體積．
如果是一個規(guī)則物體除了用量筒可以測量它的體積外，還可以用什么辦法？
還可以用刻度尺來測量
今天我們這個實驗是要求同學(xué)們用天平和量筒測定固體和液體的密度．
根據(jù)以上的分析，請同學(xué)們談一下這個實驗的原理是什么？
這個實驗的原理就是密度的公式
我們今天的實驗是要測定金屬塊和鹽水的密度，請同學(xué)們考慮除了被測物體、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．
請同學(xué)們寫出測金屬塊密度的實驗步驟，并設(shè)計記錄實驗數(shù)據(jù)的表格．
請同學(xué)說出實驗步驟以及表格中需要記錄和需要計算的項目，教師根據(jù)學(xué)生的回答予以肯定式補充修正，并隨時將學(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．測金屬塊的密度
實驗步驟
（1）．將天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平平衡．
（2）．測出金屬塊的質(zhì)量，并把測量值填入表格中．
（3）．向量筒中注入一定量的清水，并把測得的水的體積值填入表格中．
（4）．將石塊用細(xì)線拴好，沒入水中，測出石塊和水的總體積，并把測量值填入表格中．
（5）．計算出石塊的體積，填入表格．
（6）．計算出金屬塊密度，填入表格．
表格設(shè)計
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
請同學(xué)們寫出測定鹽水密度的實驗步驟，并設(shè)計記錄實驗數(shù)據(jù)的表格．
學(xué)生基本寫完后，請同學(xué)說出實驗步驟以及表格設(shè)計的內(nèi)容，教師隨時把正確內(nèi)容寫在黑板上，并進行必要的補充、修正。
2．測定鹽水的密度
實驗步驟
（1）把天平放在水平臺面上，調(diào)節(jié)天平平衡，（這里向同學(xué)說明一下，測金屬塊的密度完成后，只要天平?jīng)]動，可以不再調(diào)節(jié)，但如果作為一個獨立實驗必須有這一步）
（2）在燒杯中盛鹽水，稱出它們的質(zhì)量，并將測量值填入表格中．
（3）把燒杯中的鹽水倒入量筒中一部分，測出它的體積，并將測量值填入表格．
（4）稱出燒杯和杯中剩余鹽水的質(zhì)量，將測量值填入表格．
（5）計算出量筒內(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
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．
教師詢問同學(xué)是否還有問題，然后宣布開始實驗．實驗結(jié)束后要求學(xué)生將儀器整理好，并按原來位置放好，然后討論課后“想想議議”．要求學(xué)生回答，教師進行必要的指導(dǎo)．
（三）總結(jié)、擴展
今天我們進行的實驗綜合了許多前邊的知識，對于同學(xué)們復(fù)習(xí)鞏固前邊學(xué)習(xí)的內(nèi)容，對于了解物理知識之間的內(nèi)在聯(lián)系會有很大幫助．測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)．對于學(xué)有余力的班級教師可適當(dāng)介紹一些有關(guān)密度計的知識，擴展學(xué)生的知識面．
探究活動
【課題】物質(zhì)的特性和屬性
【組織形式】個人或自由結(jié)組
【活動流程】
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；評估；交流與合作．
【參考方案】從學(xué)校數(shù)據(jù)庫或網(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)新問題．
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