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文档简介

1、八年级物理 第二章 物质性质的初步认识教材内容本单元主要内容包括长度和体积的测量、质量和密度的概念、密度的测量、新材料及其应用,其中密度是日常生活中应用广泛的一个概念,也是贯穿本章的一个核心概念。密度知识是初中物理学习的重点内容,对今后学习压强、浮力等其他物理概念具有非常重要的意义。因此在学习过程中采用科学探究的方法,让学生溶入到学习过程中,充分体会学习物理的乐趣,调动学习的积极主动性,同时强调了应用所学知识解决实际问题的能力。为了帮助学生积累感性认识,教材还安排了新材料及其应用的内容,介绍了许多密度知识在生活、生产和现代高科技领域中的广泛应用的事例,为了让学生有更多的机会感受研究物理的过程和

2、方法,探究和实验基本贯穿本章的各节。每节的编写也都采用从生活走向物理,从物理走向社会的思路。本章在科学探究方面要求学生经历用分析论证的方法探究出物质的密度是物质本身的属性。主要内容安排如下:1、要求学生掌握长度和体积的测量工具,能够利用这些工具测量生活中常见的物质的长度和体积。2、知道质量的概念,认识质量是物质的属性,不随形状、位置和状态而改变,同时掌握利用天平测量物体的质量。3、采用科学探究的方法研究密度的性质,并用质量和体积的比值定义密度的概念,认识用比值下定义是定义物理概念的一种基本方法。4、简单介绍一些新材料及其应用,认识新材料的研究,是人类对物质的认识和应用向更深层次的进军。教学目标

3、1、 掌握刻度尺和量筒、量杯的使用,能测物体的长度和体积。2、 认识质量的概念,并能够用天平测量物体的质量。3、 通过实验探究,理解密度的概念,并能应用密度知识解决实际问题。4、 初步了解纳米材料和“绿色”能源。5、 结合密度概念实验,体验科学探究过程。6、 结合本章知识的学习培养学生科学的态度和科学探究的能力。教学重点1、 掌握利用刻度尺和量筒、量杯测定物体的长度和体积的方法。2、 认识质量的概念,知道质量是物质的属性。3、 探究密度的概念实验,密度的计算公式。教学难点1、 量杯的刻度特点。2、 探究密度概念的实验。3、 应用密度知识解答简单的联系生活实际的问题。课时安排第一节 物体的尺度及

4、其测量 1课时第二节 物体的质量及其测量 1课时第三节 探究物质的一种属性 2课时第四节 新材料及其应用 1课时教学设计第一节 物体的尺度及其测量教学目标1、学会用刻度尺测量物体的长度,能正确地记录测量结果。2、知道读数时要估读最小刻度的下一位数字。3、知道测量有误差,通过多次测量取平均值以减小误差。知道误差和错误有区别。4、学会用量筒和量杯测量不规则形状物体的体积。5、培养学生初步应用物理知识解决生活实际问题的能力。教学重点1、 用刻度尺测量物体的长度的方法。2、 用量筒和量杯测量物体的体积的方法。教学难点1、 估读的方法。2、 量筒读数时的注意点。3、 误差与错误的区别。实验器材教师:示教

5、刻度尺、方体木块、卷尺、螺旋测微器、游标卡尺学生:学生自备透明三角尺、木块、量筒、石块、水、细线学生课前准备 透明三角尺教学过程一、物质世界的几何尺度让学生观察教师预先准备好的挂图,比较两条线段和两个圆面积的大小,再让学生上台用尺子量量,回答视觉总是可靠吗?继而举例说明,对于时间长短、温度高低等,靠我们的感觉去直接判断,并不总是可靠。不仅很难精确,有时甚至会出错误。在观察和实验中,经常需要对各种物理量做出准确的判断,得到准确的数据,就必须用测量仪器来测量。例如,用刻度尺测量物体的长度,用秤来测量物体的质量,用钟表来测量时间的长短,用温度计来测量温度的高低。长度是最基本的物理量,要求学生看书第2

6、5页图,了解宇宙、地球、上海的金茂大厦、微粒的尺度。在生产、生活中,在物理实验中经常要测量长度。(举例)测量长度的方法和仪器有许多种,其中刻度尺是常用的测量长度的工具。同时学会使用刻度尺,有助于我们学会使用其他测量仪器和了解测量的初步知识。二、长度的单位测量任何物理量都必须规定它的单位。学生已经知道"米"是长度单位。应告诉学生,米是国际统一的长度基本单位,其他的长度单位是由米派生的。米的代表符号是m。其他常用的长度单位有千米、分米、厘米、毫米、微米、纳米。它们的代表符号分别是km、dm、cm、mm、m、nm。(通常刻度尺的单位标注是用符号表示,为使学生能顺利观察刻度尺,应介

7、绍单位的代表符号。)通过列举事例使学生对米、分米、厘米、毫米等单位长度能心中有数,有个粗略的概念。例如:常用铅笔笔芯直径大约1毫米,小姆指宽约有1厘米,手掌的宽大约有1分米,成年人的腿长大约1米左右,光年的长度。三.正确使用刻度尺对单位用单位的长度有所了解后,介绍几种测量长度的工具,分别介绍刻度尺、螺旋测微器、游标卡尺,说明螺旋测微器、游标卡尺用于精确的测量,我们目前只需掌握普通刻度尺的使用。那么如何使用刻度尺呢?对于刻度尺的总结一下,有四个字,那就是认、量、读、记。认:就是认识刻度尺,认识认识刻度尺的零刻线是否磨损,量程以及分度值是多少?量程就是刻度尺能测量的最大范围;分度值是指两刻度线之间

8、的距离,在以前叫做最小刻度值。量:就是如何测量,在测量是要注意两点,零刻线对准被测物体,如果零刻线磨损了,则应让其它刻度线对准被测物体,未端读数与起点读数之差,就是被测物体长度。刻度线应紧贴并平行被测物体,说明厚刻度尺的使用(图2-7)。读:在读数时,视线应与尺面垂直,此外,在物理实验中,测量长度往往要求比较精确,此时,就要进行估读,即:要估读到分度值的下一位(难点)。估读值不是一个精确的值,但也是一个有效值。让学生用透明三角板测量一纸条的宽度。首先分清三角板的正、反面,然后要求学生把三角板反着用(即有刻度的一面朝上)。学生在测量时,故意让学生身体向左偏、向右偏,让学生回答两次读数是否一样?(

9、不一样,且尺子越厚,两次读数差别越大)。这两个读数哪一个对?(都不对)。怎样读才能得到正确的数值?引导学生总结出读数的视线规则:读数时,视线要与尺面垂直。(可参照课本图2-7)。在将零刻度对准被测物体的一端时,也要按这一规则去做。让学生把三角尺翻过来,重复上面的测量,这时身体偏左、偏右的两次读数基本一致。由此得到,测量时刻度尺的正确放置方法是:让刻度尺刻度紧贴被测物体的始、末两端。如果刻度尺不透明(如钢尺、木尺)应怎样放置?利用课本图2-7总结出刻度尺使用中的放置规则:刻度尺应"立"着放正,不能歪斜。(应使刻度尺面垂直被测物体表面,学生还不理解这些立体几何术语,改用&quo

10、t;立"着的说法。可通过示范的方法,帮助学生理解。)要求学生按上述放置和视线规则,正确放置刻度尺,并将零刻度对准纸条的一个边,看纸条的另一条边靠近那一条刻度线,读取这一刻度的数值,就是纸条的宽。如果要求测量更精确些,则应估读到最小刻度值的下一位。这就是刻度尺使用时的估读规则。有效数字只要求学生有所了解,着重讲清最后一位估读数字是有意义的,因此,估读的数字及其前面的数字都是有效数字。记:测量完了,就要记录测量结果,测量结果由数字和单位组成。只有数字而没有单位是不行的,应懂得根据记录来判断所使用的刻度尺的分度值(难点)。列举几个无单位数字,说用这组数是无用的。测量结果的记录应由数字和单位

11、组成。对于任何物理量的测量结果,只有标明单位数据才有意义。四、误差测量时,要用眼睛估读出最小刻度值的下一位数字,是估读就不可能非常准确,测量的数值和真实值之间必然存在着差异,这个差异就叫误差。任何测量都存在着误差。或许有的同学会认为物体的末端恰好对着刻度线,测量的结果应是准确的。其实,任何刻度线都有一定的宽度,"恰好对着刻度线"也是估计的,这时最小刻度值的下一位估读数字是零。(估读数字为"零",容易被忽视,要提醒学生注意。)由此可见,测量中存在误差是不可避免的。误差跟错误不同。测量中,由于视线的偏斜而导致测量的错误,这是由于没有按规则去做而造成的。错误是

12、应该而且可能避免的。测量的误差是不可避免的,除了估读的误差外,还有其他原因造成的误差。如仪器本身不准确,环境温度、湿度变化的影响等,这都是造成误差的原因。误差不可能消除,只能尽量的减小。减小误差的措施比较多,其中求平均值的方法,简单而有效。测量中有时估计偏大,有时会偏小,这样多次测量值的平均值更接近于真实值。五、体积的测量学习了长度的测量后,在我们的生活中体积的测量也是非常重要的,任何物体都要占据一定的立体空间,也就是具有一定的体积,对于具有规则形状的物体,如长方体、正方体、球体等,只要测量出它们的长、宽、高或直径,就可以算出它们的体积。但是对于液体的体积,就要用专门的仪器测量,如量筒、量杯。

13、并且对于形状不规则的固体,就要用特殊的方法间接测量它们的体积。要求学生观察桌上的量筒,结合书第28页图2-9,认清量筒和量杯的结构特点。1、体积的单位:国际单位是米3,实际应用中还有分米3、厘米3、毫米3、升、毫升,它们的符号分别是m3、dm3、cm3、mm3、L、mL,1L=1dm3。并简单介绍体积单位的换算。2、认识量筒的量程、分度值。3、量筒读数时要注意视线要同凹形水面的底相平,或与凸形水银面的顶相平。4、 实验:让学生在量筒中到入一定体积的水,并正确读出水的体积。明白了量筒的使用,再简单介绍量杯,强调量杯的示数特点与量筒不同,由于量杯的形状特点,所以量杯上的刻度是不均匀的。在介绍完量筒

14、的使用后,提出问题:如何测出你们桌面上的不规则形状的石块的体积呢?(要求学生看书第28页的做一做,并思考测量石块体积的方法)教师讲解:我们只要借助排开水的体积间接测量出这个石块的体积,先在量筒中到入一定体积的水,然后用细线绑住小石块,慢慢放入水中(说明为什么要用细线绑着慢慢放入水中),此时水面上升,分别读出前、后两次量筒的示数,将两次的示数相减,就可以得到石块的体积。这种方法测量不规则形状固体的体积,以后在学习中将经常用到。学生分组实验,教师巡视,并对个别学生的操作提出更正。(实验结束后,要求学生整理实验器材)六、课堂小结1、 我们学习了利用刻度尺和量筒测量物体的长度和体积。2、 注意刻度尺的

15、使用规则和读数。3、 再次强调误差与错误的区别。4、 重复利用量筒测量不规则形状物体体积的方法。七、布置作业1、 课文第28页作业第1、2、3题。2、 在家中利用刻度尺测量自己物理书的长和宽,要求估读,并作好记录。课时作业设计1、用刻度尺测量时,尺要沿着物体的 ,不利用磨损的 ,读数时,视线要与尺面 ,在精确测量时,要估读到 的下一位。2、某人测得一本字典正文400页厚度为18.0mm,则该字典正文每张纸厚度为 mm。3、如图所示,物体的长度应记作 cm。4、给下面的测量数据填上适当单位某同学身高是15.86 教室的黑板长度是33.5 课本纸张的厚度约为0.08 武汉长江大桥全长为1750 。

16、5、某同学利用柔软棉线测出地图上长江长63.00cm,北京至郑州铁路线长6.95cm。经查书,长江实际长度为6300km。则此地图的比例尺为 ,北京至郑州实际铁路线长为 。6、下列单位换算的写法中正确的是:A.12cm12×1/1000.12m B.12cm12cm×1/100=0.12mC.12cm12cm××1/100m0.12m图27、给你一段涤良线(柔软、弹性较小的一种线)和一把刻度尺,你怎样测出如图所示曲线的长度?8、如图,把金属块放入装有70cm3水的量筒内,量筒中水面如图2所示,则金属块的体积是cm3。9、完成下列单位换算:(1)156cm

17、= m= nm(2)500mL= L(3)300 cm3= m3= mm3补充资料纳米材料的特殊性质随着颗粒尺寸的量变,在一定条件下会引起颗粒性质的质变。由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。对超微颗粒而言,尺寸变小,同时其比表面积亦显著增加,从而产生如下一系列新奇的性质。(1) 特殊的光学性质当黄金被细分到小于光波波长的尺寸时,即失去了原有的富贵光泽而呈黑色。事实上,所有的金属在超微颗粒状态都呈现为黑色。尺寸越小,颜色愈黑,银白色的铂(白金)变成铂黑,金属铬变成铬黑。由此可见,金属超微颗粒对光的反射率很低,通常可低于l,大约几微米的厚度就能完全消光。利用这个特性可以作为高

18、效率的光热、光电等转换材料,可以高效率地将太阳能转变为热能、电能。此外又有可能应用于红外敏感元件、红外隐身技术等。(2) 特殊的热学性质固态物质在其形态为大尺寸时,其熔点是固定的,超细微化后却发现其熔点将显著降低,当颗粒小于10纳米量级时尤为显著。例如,金的常规熔点为1064C,当颗粒尺寸减小到10纳米尺寸时,则降低27,2纳米尺寸时的熔点仅为327C左右;银的常规熔点为670C,而超微银颗粒的熔点可低于100。因此,超细银粉制成的导电浆料可以进行低温烧结,此时元件的基片不必采用耐高温的陶瓷材料,甚至可用塑料。采用超细银粉浆料,可使膜厚均匀,覆盖面积大,既省料又具高质量。日本川崎制铁公司采用0

19、11微米的铜、镍超微颗粒制成导电浆料可代替钯与银等贵金属。超微颗粒熔点下降的性质对粉末冶金工业具有一定的吸引力。例如,在钨颗粒中附加0.10.5重量比的超微镍颗粒后,可使烧结温度从3000降低到12001300,以致可在较低的温度下烧制成大功率半导体管的基片。(3) 特殊的磁学性质人们发现鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁细菌等生物体中存在超微的磁性颗粒,使这类生物在地磁场导航下能辨别方向,具有回归的本领。磁性超微颗粒实质上是一个生物磁罗盘,生活在水中的趋磁细菌依靠它游向营养丰富的水底。通过电子显微镜的研究表明,在趋磁细菌体内通常含有直径约为 210-2微米的磁性氧化物颗粒。小尺寸的超

20、微颗粒磁性与大块材料显著的不同,大块的纯铁矫顽力约为 80安米,而当颗粒尺寸减小到 210-2微米以下时,其矫顽力可增加1千倍,若进一步减小其尺寸,大约小于 610-3微米时,其矫顽力反而降低到零,呈现出超顺磁性。利用磁性超微颗粒具有高矫顽力的特性,已作成高贮存密度的磁记录磁粉,大量应用于磁带、磁盘、磁卡以及磁性钥匙等。利用超顺磁性,人们已将磁性超微颗粒制成用途广泛的磁性液体。第二节 物体的质量及其测量教学目标1.知道质量的初步概念。2.知道质量的单位,会进行质量单位的换算。3.会调节托盘天平的平衡,会使用游码,用托盘天平测物体的质量时,会正确读出所测物体的质量。4.知道使用天平时要注意的事项

21、。5.培养学生科学的实验态度。教学重点1.质量的概念及其单位,认识质量是物质的属性。2.掌握托盘天平的使用方法,能测量物体的质量。教学难点1.托盘天平的使用及游码的读数。2.质量不随物体的位置而改变。实验器材教师:铁块、铝块、木块、托盘天平和砝码、橡皮泥、铁钉、铁锤、冰块、酒精灯、烧杯、铁架台、石棉网、托盘天平挂图。学生:铁块、铝块、木块、托盘天平和砝码。教学过程一、引言教师:这一章我们将学习新的知识,通过学习我们将明确什么叫质量和密度,知道质量和密度的单位,学习怎样用天平称物体的质量,怎样用天平和量筒测物体的密度。二、物体的质量问题:什么叫质量?教师出示铁钉、铁锤、玻璃杯,列举教室中的桌子、

22、椅子等。指出这些东西我们都把它叫做物体。接着师生共同讨论:铁钉、铁锤都是由铁制成,玻璃杯由玻璃制成,桌子、椅子由木材制成。教师指出:铁、玻璃、木材等我们都把它们叫做物质,物体由物质构成。让学生比较铁钉和铁锤;大小玻璃杯;课桌和课椅除了形状不同外还有什么区别?利用学生日常生活中已有的“东西有多少”的知识,引导学生认识铁锤比铁钉含的铁多;大的玻璃杯比小的玻璃杯含的玻璃多,课桌比课椅含的木材多,从而概括出物体中含物质有多少之分,我们把物体中含有物质的多少叫做质量,用符号m表示。铁钉和铁锤虽然都是由铁制成的,但它们的质量不同。演示:把橡皮泥捏成长方体、圆柱体等形状让学生观察。列举把铁压成铁片;水从小杯

23、倒入大杯等。问:上述例证中物体的形状改变了,它们的质量有没有变?演示;把冰块放到杯子中,让冰块在室温下熔化。问:冰熔化成水,状态变了,它的质量有没有变?列举:把课本从书店运到学校,把矿石标本从月球带回到地球等。问:上述物体放置的位置改变了,它们的质量有没有变?学生回答上述问题,教师给予肯定或否定。结论:物体的质量不随形状、状态和位置而改变。三、质量的单位教师:同学们在小学数学中学到的吨、千克、克等都是质量的单位,除了上述质量单位外,常用的质量单位还有毫克,现在国际上通用的质量单位是千克。说明质量单位符号:吨(t)、千克(Kg)、克(g)、 毫克(mg)。出示1千克砝码让学生观察,告诉学生1立方

24、分米纯水的质量大约是1千克。它们等于国际千克原器的质量。学生阅读课本第30页图2-12,了解国际千克原器及千克单位是怎样规定的。教师介绍吨、千克、克、毫克这些单位在什么情况下常用。例如:火车的装载量,粮食、钢铁、煤的产量等常用吨;人们平常生活中买米、卖菜等等常用千克,药房和实验室常用克或毫克作质量单位。让学生阅读课本第30页开头图表了解一些物体的质量。介绍质量单位的换算关系:1t1000kg103kg 1kg1000g103g 1g1000mg103mg练习,根据课本P103图表中数据,说一说地球质量约多少t?1kg103t地球质量6.O×1024kg6.O×1024

25、15;103t6.0×1021t四、物体质量的测量教师:人们到商店买粮、买菜、买水果等都要用秤称货物的质量,在学校实验室和工厂化验室里人们也常常要用秤称物体的质量。商店里常用到的秤如课本第30页图2-13所示,有案秤、台秤、电子秤等,实验室里常用的是天平,有托盘天平和学生(课本第30页图2-14)天平,在初中物理中我们将学习托盘天平的使用方法。出示托盘天平及托盘天平的构造原理挂图。教师介绍天平主要部分的名称和作用:秤盘(左盘放被称物体,右盘放砝码)、横梁、平衡螺母(用来调横梁平衡)、指针、分度盘(指针指在分度盘中线处时,或指针在中线附近小幅摆动,两边偏离中线的幅度相等时,天平平衡)、

26、标尺、游码(能在标尺上移动,称量结果等于砝码质量加上游码所指示的质量数)、天平底座。演示:用托盘天平称小铁块的质量。教师边演示边说明托盘天平的使用方法:1.把天平放在水平台上,把游码放在标尺左端零刻线处。2.调节横梁右端的平衡螺母,使指针在分度盘的中线处。调整时,如果发现指针指在分度盘中线的左边,则平衡螺母应向右旋动;如果发现指针指在分度盘中线的右边,则平衡螺母应向左边旋动。教师指出:天平调节横梁平衡后,不要改变天平的位置,更不要调换两个秤盘的位置,否则,要重新调节横梁的平衡。3.把被测物体放在左盘里,用镊子向右盘里加减砝码并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。教师指出:向右盘里加砝码时

27、,应先估计左盘中物体质量的大小。然后由大到小地加减砝码,若加最小的砝码时,指针指向分度盘右边,而减最小砝码时,指针指向分度盘左边,则不必加砝码了而应移动游码,直至横梁平衡。4.读出右盘中硅码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值,这就等于被测物体的质量。学生阅读课本第31页的内容。说一说托盘天平的使用方法。练习:说一说图中标尺的刻度,每一大格表示多少克?每一小格表示多少克?游码所对的刻度值是多少克?教师提示:游码的读数,是以游码左边所对的刻度值为准。学生回答:图中标尺每一大格表示1g,每一小刻表示 g,游码所对的刻度是 个大格、 个小格、是 g。教师:天平是比较精密的仪器,使用时要明确使用注意事

28、项,才能保护天平不致于损坏。教师说明:天平的秤量一般都写在天平的铭牌上,使用天平时首先要看它的铭牌,弄清它的秤量,弄清仪器的性能和规格,按照要求正确地使用,是使用任何仪器都必须遵守的,要注意养成这样的习惯。学生实验:完成课文第32页的“做一做”五、课堂小结1.物体中所含的物质多少叫做质量。2.质量的单位是千克(kg)还有吨(t)、克(g)、毫克(mg)。3.天平是测量质量的仪器,天平测物体质量前应调横梁平衡,被测物体放在天平的左盘,砝码放在天平的右盘,被测物体的质量等于天平有盘中硅码的总质量及游码的读数,使用天平要明确注意事项,遵守操作规则。六、布置作业1.课文第32页作业第12题。图1课时作

29、业设计1. 把金属块放在天平的左盘内,当天平平衡时,所用砝码和游码的位置如图1所示,金属块的质量是g。2. 下列物体接近5×105kg的是( ) A一枚大头针B一只鸡蛋C一本物理书D一块橡皮3.用已调节好的托盘天平称量药品时,药品应放在天平的_盘内,若当砝码放入天平内时,指针偏向分度盘右侧,则应_砝码的质量(选填“增加”或“减小”)。当横梁平衡时,盘内砝码及游码位置如图2所示,则被测药品的质量是_g。4. 在测量一固体的质量时,误将被测物放在了托盘天平的右盘中,天平平衡时,砝码的质量和游码的示数分别是63g和0.8g,则被测物体的质量为多少?5. 月球引力是地球引力的1/6,某同学的

30、质量是50kg,若他到月球上,他的质量是多少?补充资料 质量单位及国际千克原器 质量是物理学最基本最重要的概念之一。随着人们对经典物理现象及概念逐步深入的研究认识,对物质质量的理解、界定和测量方法经历了一个漫长的发展变化过程。1960年,第十一届国际计量大会通过的国际单位制,其国际代号为SI,我国简称其为国际制,将质量确定为七个基本物理量之一:其名称为“质量”(mass),简写为M或m;其单位名称为“千克”,国际单位代号为“kg”;并作文字定义:“千克等于国际千克原器的质量。 国际千克原器是世界上目前所存的定义最早(1989年)保存最严密的七个基本量中唯一的实物标准。这个实物标准件的由来是这样

31、的:十八世纪中叶,法国为了改变国内计量制度的混乱情况,在规定通过巴黎的地球子午线的四千万分之一为1米的同时,在米的基础上规定了质量的单位,即规定1立方分米的纯水在4'C(摄氏度)时的质量为1千克(水在4'C时密度最大),并且用铂制作了标准千克原器,保存在法国档案局,因而称这个标准千克器为“档案千克”。1872年科学家们通过国际会议,决定以法国的档案千克为标准,用铂铱合金制作标准千克的复制器中,选了一个质量与“档案千克”最接近的作为国际千克原器,保存在巴黎国际计量局。1889年第一届国际计量大会批准以这个国际千克原器作为质量标准,沿用至今。 中国“国家千克基准”在1965年由国际

32、计量局检定,并由伦敦的Stanton仪器公司加以调整,严格保存在北京中国计量科学院的质量标准库中。第三节 探究物质的一种属性密度教学目标1.理解密度的概念,知道密度是物质的特性之一。2.理解密度公式的物理意义,明确、m、V三者之间的关系,会用密度公式进行求密度的计算。3.知道密度的单位的意义和读法,会进行g/cm3和kg/m3之间的换算。4.让学生体会物理研究中通过实验数据分析、抽象概括出物理概念的方法。5.培养学生应用科学探究的方法解决物理问题的能力教学重点1.导出和理解密度的概念、公式、单位。2.知道密度是物质的一种属性,会查密度表。教学难点 1.帮助学生完成科学探究的过程。2.理解同种物

33、质的质量跟体积的比值是一个定值的含义。实验器材教师:体积为10cm3的铁块、铜块各一块,体积为10mL和20mL的水各一杯,体积为20cm3的铁块、铜块各一块,托盘天平一架,砝码1套,量筒,小黑板(填写实验记录表格)。学生:体积为10cm3的铁块、铜块各一块,体积为10mL和20mL的水各一杯,体积为20cm3的铁块、铜块各一块,托盘天平一架,砝码1套,量筒,坐标纸一张。教学过程一、导人新课教师:本节课我们将学习一个反映物质特性的重要的概念。在学习新的内容之前,老师先给同学们将一个有关于阿基米德的故事(教师介绍有关于阿基米德帮助国王鉴定皇冠是否纯金的故事),那么阿基米德是如何帮助国王鉴定这个皇

34、冠是否纯金的呢,学习了今天这节课的内容,同学们就能够找到答案了。首先请同学们看书第32页图2-16,认识到同体积的不同物质的质量不同。出示实验所用的一组体积为20cm3体积为的铁块、铜块各一块,体积为20mL的水一杯及实验记录到的数据,如下表:长方铁块质量(g)铜块质量(g)水质量(g)要求学生用天平测出它们的质量(学生实验,教师强调天平的使用规则)引导学生比较,体积相同的铁块、铜块、水,它们的质量不相等。铜块质量最大、铁块较小,水最小。问题:对同一种物质来说,它的质量跟体积又有什么关系呢?让学生说一说,根据常识,学生会说出同一种物质,体积越大,它的质量越大,教师给予肯定。实验:教师出示体积1

35、0cm3的铁块、铜块各一块和水一杯,20cm3的铁块、铜块各一块和水一杯,同时出示画有课本第33页实验记录表格的小黑板,让学生把铜块、铁块和水的体积填入表中,把前面所测的20cm3的铁块、铜块和水的质量填入表格中。接着,教师将天平放在讲台上,调节天平横梁平衡,请二位同学上讲台测定10cm3的铁块、铜块和水的质量,并将结果填入实验记录表格中。(其他同学分组实验)让学生根据实验数据计算同一块铁块或木块的质量与体积的比值,计算结果填入实验记录表格,并要求学生利用得到的数据在坐标纸上画出图象。质量(g)体积(g)质量/体积(g/cm3)铁块1铁块2铜块1铜块2水1水2学生根据表格中的数据和得到的图象,

36、在教师的引导下进行比较:铁块1与铁块2比较:铁块的体积增大几倍,它的质量也增大几倍,即它的质量跟它的体积成正比,比值是一定的,为 7.9g/cm3。铜块1与铜块2比较:铜块的体积增大几倍,它的质量也增大几倍,即它的质量跟它的体积成正比,比值是一定的,为8.9g/cm3。同理,比较水1和水2也可以得到相同的结论。二、密度继续引导学生进行比较:质量跟体积的比值等于单位体积的质量,每1cm3的铁质量都是7.9g,实验中所用的铜块每1cm3的铜质量都是8.9g,对于铁来说7.9g/cm3这个比值与铁的体积与质量大小没有关系,对于铜来说,只要是同一种铜,质量与体积的比值也与体积和质量的大小没有关系,由此

37、可见,对于每种物质来说,这个比值都是一定的。跟质量和体积的大小没有关系,只跟物质有关系,因此它反映了物体本身的一种特性。教师:从实验数据还可以看出质量与体积的比值还反映了单位体积中质量大小,即不同物质质量分布的疏密情况,比值越大,质量分布得越密。因此物理学中用密度表示物质质量与体积的比值。规定:某种物体单位体积的质量叫做这种物质的密度。教师说明:cm3、dm3、m3物理学中都叫单位体积。类比速度公式的导出方式引导学生推导密度的计算公式:密度=教师:通常用表示密度,m表示质量,V表示体积,计算密度的公式可以写作:=讨论公式的意义:教师出示练习题让学生讨论。1、根据公式=,下列说法中正确的是( )

38、A.物质的密度和它的质量成正比B.物质的质量和它的体积成正比C.物质的质量和它的体积成反比D.物质的密度和它的体积成反比教师评析:物质的密度是物质的特性之一,某种物质的密度大小等于质量与体积的比值,对某种物质来说,这一比值是一定的,与质量与体积无关。所以A、D两选项是错误的。而同种物体在质量和体积比值一定的情况下,体积越大质量也越大,质量与体积成正比。所以B正确c错误。教师再讲解密度的物理意义,并引导学生看书第34页的密度表,要求学生记住水的密度,同时让学生观察密度表,让学生讨论,可从密度表中得到什么结论?(学生分组讨论)教师总结,通过观察密度表,我们可初步得到以下结论:1.绝大部分固体比液体

39、的密度大,气体密度最小。2.同种物质的密度可能会随物质的状态而改变。3.不同种物质的密度可能相等。三、求物质密度的计算1.例题:8.9 ×103kg/m3等于多少 g/cm3?0.8g/cm3等于多少kg/m3?解:1kg=103g 1m3=106cm38.9×103kg/m3=8.9×103×=8.9g/cm3又1g103kg 1cm3106m30.8g/cm3=0.8×=0.8×=0.8×103kg/m32.让学生看书第35页的例题1和例题2,了解密度计算的方法,教师讲解解题的步骤和物理学中计算题的书写格式。(讲解例题1

40、的同时,回忆课前提出的阿基米德的故事)四、课堂小结1.某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度,密度是物质的一种属性。2.密度的公式是=,记住水的密度。3.常用的密度单位是 kg/m3,还有g/cm3,1g/cm=1000kgm3。五、布置作业1.课文第35页作业第1、2、3、4题。课时作业设计1、甲、乙两实心金属球体体积相等,甲球的质量是乙球质量的0.5倍,则甲球的密度是乙球密度的 倍。 2、一块金属密度为,质量为m,等分为三块,则每一小块质量为,密度是。3、一个正方体铅块,它的质量是90.4g,则此铅块的边长为cm。()4、三个相同的量杯中,装有相同质量的水,如果将质量一样的铜块、铁块和铝

41、块分别放在三只量杯中,水面升高最大的是 。5、下列各种说法中,正确的是 ( )A对于同一种物质,体积大的质量大B对于同一种物质,体积小的密度大C对于不同的物质,密度大的质量大D对于不同的物质,体积小的密度大6、要想一次尽可能准确地用量筒量出100g汽油()应选用下面给出的哪一个量筒?(每组数中,前面的表示量筒所能量出的最大体积,后面表示在每一小格所表示的体积数) ( )A50ml, 5 mlB100 ml,2 mlC200 ml,5 mlD500 ml,10 ml7、一只钢瓶内储有压缩气体,气体的密度为,若从瓶子放出一半质量的气体,则瓶内余下气体的密度将 ( )A仍然为B变为C变为2D无法确定

42、8、如图1所示,三个容器的形状和大小完全相同,内装质量相同的不同液体,由图可知,液体密度最大的是 ( )图1A甲容器中液体B乙容器中液体C丙容器中液体D无法判断9、甲、乙两种物质制成的物体质量之比为53,体积之比为74,则甲、乙两种物质的密度之比为 ( )A3512B1235C2120D202110、某种物质的质量是1350g,体积是500cm3,那么0.4m3的这种物质的质量是多少?第四节 新材料及其应用教学目标1、初步认识纳米材料的高科技应用。2、常识性了解“绿色”能源。3、常识性了解记忆合金在各种领域的应用4、通过介绍一些新材料的应用,激发学生学习物理的热情,调动学习的积极主动性。教学重

43、点1、初步认识纳米材料的高科技应用。教学难点1、了解记忆合金的“记忆”能力。学生课前准备学生上网查找有关纳米材料的资料,并分类总结。教学过程一、纳米材料21世纪是科技高速发展的一个世纪,其主要方向之一就是新材料的研制和应用。新材料的研究是人类对物质性质的认识和应用向更深层次的进军。我们在本章开始的时候就学习了物质的尺度,知道了纳米这个单位。这个单位实在是太小了,过去我们在生活中没有关注它,但现在却成了人们谈论的热门话题。原因是人们发现,将某些物质的尺度加工到1100nm,它们的物理性质或者化学性质与较大尺度时比,发生了异常的变化,这就称为纳米材料。一些新颖的纳米材料被应用到某些产品上,产生了神

44、气的效果。(投影)纳米材料的应用:(1)洗衣机桶的表面上用了纳米尺度的氧化硅微粒和金属离子的组合,就具有抑制细菌生长的功能。(2)普通领带的表面经过纳米方法处理后,会有很强的自洁性能,不沾水,也不沾油。(3)用纳米陶瓷粉制成的陶瓷,具有一定的可韧性,用于制造发动机的缸体,汽车会跑的更快。教师总结:纳米材料在高科技上还有很多应用,下面就由同学们来介绍吧,请同学们将昨天老师布置的要求你们上网查找有关纳米材料的资料拿出来。学生发言并讨论。教师总结,并对同学们的表现给予肯定和表扬。二、“绿色”能源人类一直在寻找各种高效和“绿色”的能源,新材料在这方面扮演了重要的角色。以电源为例,长期以来使用的干电池具

45、有轻便的优点,但只能使用一次,丢弃后会污染环境;铅蓄电池能反复使用,但是又太笨重了。锂是密度最小的金属,只有0.534g/cm3,大约是铅的1/20、镍的1/16。用锂作电极制造出的锂离子电池,它具有体积小、质量轻、能够多次充电,对环境污染小等特点,已经被广泛地应用于移动通信、小型摄像机等设备上。并且完全不会造成污染。我们在第一章的学习中认识了晶体,最初的光电池就是用硅的单晶体制造的,面积只能做到几十平方厘米。近年来开发的多晶硅和非晶硅材料,能够制造出大面积的太阳能电池,发电的效率提高、成本下降,1m3的面积可以提供100多瓦的电力。人造卫星离不开它,家庭生活中也可以使用它。三、记忆合金(播放

46、录象):科普博览会上的神奇金属花。同学们刚才看到的这种金属花很奇特吧,它是根据什么道理制成的呢?原来它的花瓣是用一种特殊的金属片记忆合金制成的,它原本是开放的,后来被弯成合拢的,当用灯泡把它加热到一定的温度时,就自动恢复原状,表现了它具有“记忆”能力。记忆合金的主要成分是镍和钛,它独有的物理特性是:当温度达到某一数值时,材料内部的晶体结构会发生变化,从而导致了外型的变化。现在已经有多种形状的记忆合金医用支架,用于外科手术。还可以将记忆合金制成的弹簧安装在热水器的出水阀门内,当水温超过某一温度(例如80)时,弹簧自动伸长,将阀门关闭而停止出水,避免发生烫伤人的事故。四、课堂小结1、我们学习了纳米

47、材料的高科技应用。2、了解“绿色”能源和记忆合金。五、布置作业上网查找有关“绿色”能源和记忆合金的应用,并完成一篇小论文。补充资料 神奇的记忆合金1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到"记忆"效应,即合金的形状被改变之后,一旦加热到一定的跃变温度时,它又可以魔术般地变回到原来的形状,人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。记忆合金的开发迄今不过20余年,但由于其在各领域的特效应用,正广为世人所瞩目,被誉为"神奇的功能材料"。    记忆合金在航空航天领域内的应用有很多成功的范例。人造卫星上庞大的天线可

48、以用记忆合金制作。发射人造卫星之前,将抛物面天线折叠起来装进卫星体内,火箭升空把人造卫星送到预定轨道后,只需加温,折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开,恢复抛物面形状。    记忆合金在临床医疗领域内有着广泛的应用,例如人造骨骼、伤骨固定加压器、牙科正畸器、各类腔内支架、栓塞器、心脏修补器、血栓过滤器、介入导丝和手术缝合线等等,记忆合金在现代医疗中正扮演着不可替代的角色。    记忆合金同我们的日常生活也同样休戚相关。仅以记忆合金制成的弹簧为例,把这种弹簧放在热水中,弹簧的长度立即伸长,再放到冷水中,它会立即

49、恢复原状。利用形状记忆合金弹簧可以控制浴室水管的水温,在热水温度过高时通过"记忆"功能,调节或关闭供水管道,避免烫伤。也可以制作成消防报警装置及电器设备的保安装置。当发生火灾时,记忆合金制成的弹簧发生形变,启动消防报警装置,达到报警的目的。还可以把用记忆合金制成的弹簧放在暖气的阀门内,用以保持暖房的温度,当温度过低或过高时,自动开启或关闭暖气的阀门。    作为一类新兴的功能材料,记忆合金的很多新用途正不断被开发,例如用记忆合金制作的眼镜架,如果不小心被碰弯曲了,只要将其放在热水中加热,就可以恢复原状。不久的将来,汽车的外壳也可以用记

50、忆合金制作。如果不小心碰瘪了,只要用电吹风加加温就可恢复原状,既省钱又省力,实在方便。第二章单元测试一、 填空题1、 叫物体的质量,某一物体的质量为600g,被拿到月球上后质量为 kg.2、用托盘天平测物体的质量时,应将天平放在 上,把游码移至横梁标尺 端的“0”点上,若发现指针静止时指在标尺中央红线的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 调节。3、 叫这种物质的密度,水的密度为 读作 ,其物理含义是 。4、单位换算或填合适的单位:22.4L= cm3= m3 ; 0.9×103kg/m3= g/cm3;8.2×104mg= g = kg; 一头大象的质量约为6.0 ; 一个

51、苹果的质量大约是0.15 。5、铜和铁相比,质量相同时 体积大,当它们的体积相同时 质量小。6、两个物体甲和乙,若它们的质量之比为2 : 3,体积之比为1 : 2,则它们的密度之比为 。将甲切去1/3,乙切去1/4后,它们的密度之比为 7、将一铜丝拉成细铜丝,它的质量 ,密度 。一杯水在结成冰以后,其质量 ,密度 。(填“变大”“变小”或“不变”)液体和容器的总质量(g)2238m液体的体积(cm3)1535408、某同学在“测液体的密度”的实验中,测得的数据如右下表。、该液体的密度是 kg/m3、表中的m值是 g。9、如下图是固体密度阶梯的示意图,若有相同质量的铁、铜、银、铅四种金属,其中体

52、积最大的是 。北京亚运会纪念币的质量为16.1g,体积为1.8cm3,它是用金属 制成的。10、用一个2.5升的瓶子装满食用调和油,油的质量为2千克,由此可知这种油的密度约为 Kg/m3;油用完后,若用此空瓶来装水,则最多可装 Kg的水。 11、如图所示,在铅笔上密绕25匝细铜线,由图示测出细线半径是 毫米。合为 米。12、某同学用刻度尺先后三次测量一个物体的长度,各次测量的数据分别是6.52厘米、6.53厘米、6.51厘米,则更接近于真实值的数据是 厘米,所用刻度尺的最小刻度是 毫米。二、 选择题1、“神舟”三号飞船载有模拟宇航员系统,进行试验,其中形体假人具有质量、形状与真人基本一致,你认

53、为下列数据中最接近形体假人质量的是( )A、10kg B、50kg C、120kg D、150kg 2、使用托盘天平时,以下说法或做法中错误的是( ) A、加减砝码时,可用手直接轻拿轻放砝码 B、不允许把化学药品直接放在托盘中 C、被测物体的质量不允许超过天平的称量 D、被测物体的质量等于右盘中砝码的总质量加上游码所指示的质量值3、放在水平桌面上的一架托盘天平,在调节横梁平衡时,指针偏左,其原因可能是( )A、游码不在标尺的“0”点上; B、调节螺母偏右;C、调节螺母偏左; D、右盘内有异物存在。4、用托盘天平测物体的质量,有下列几个步骤: 、调节横梁平衡 、调节天平底板水平 、把游码放在零刻线处 、称量物体加减砝码 、把砝码放回砝码盒 、记录称量结果 下面给出的顺序中正确有是

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