[新教材]第五章《质量和密度》解读及教学要求

[新教材]第五章《质量和密度》解读及教学要求（共1篇）

[新教材]第五章《质量和密度》解读及教学要求 篇1

义务教育课程标准实验教科书八年级上册物理 第五章《质量和密度》解读及教学要求

临淄区齐陵一中

李怀玉

一、课程标准的要求

1、初步认识质量的概念。会测量固体和液体的质量。

2、通过实验理解密度的概念。尝试用密度知识解决简单的问题。能解释生活中一些与密度有关的物理现象。

3、有保护环境和合理利用资源的意识。

二、教材分析

课本从认识广阔无垠的宇宙入手，带领学生逐渐走进多彩的物质世界。本章贯穿两个重要的物理量——质量和密度。通过讲述质量和天平的使用方法，以及密度概念的引入和测量，使学生对物质及其属性有进一步定量的认识。

第一节“质量”。课本将质量的概念以“物质的量”、“物体中所含物质的多少”的程度引入，是考虑到初中学生的年龄特点，因此“质量”的概念讲得很浅显。由于前一节介绍了“物质是由分子组成的，分子又是由原子组成的”，在此基础上来理解“物质的量”和“物质的多少”是比较容易的。必须明确一点，这并不是质量的定义。

课本直接给出了质量的单位及换算关系。通过“小数据”栏目列举了一些物体质量的大小，使学生对物体质量的尺度有大致的了解。关于质量的测量，课本介绍了托盘天平和学生天平的使用方法。

第二节“密度”。首先，课本通过“想想做做”让学生体会到体积相同的不同物质（木块、铝块、铁块）的质量不相等，表明物质在这方面的性质上存在差异。然后，让学生完成题为“同种物质的质量和体积关系”的探究。利用探究结果：同种物质的质量与体积成正比，且单位体积的同种物质的质量是一个定值，不同物质单位体积的质量不同。因此可以用单位体积的质量来表征物质的这种特性。从而引出密度的概念及其单位。

第三节“测量物质的密度”。一方面让学生学习怎样使用量筒，怎样用量筒测量不规则形状物体的体积，怎样测量物质的密度。这节内容让学生学习测定一个物理量的方法。即，测量了物体的质量和体积后，就可以通过p=m／V算出物质的密度。

在基本测量方面，要求学生学会使用天平测量物体的质量，学会使用量筒直接测量液体的体积或间接测量不规则固体的体积。

在实际应用方面，一是各课节“动手动脑学物理”栏目中设置了许多开放性、综合性的学习问题。二是学生已有许多与“物质世界”相关的知识基础，应该注意引导他们多层次、多角度来认识物质的本质属性

三、课时建议

本章共分四节，建议6课时。第一节 质量 1课时 第二节 密度 1课时 第三节 密度的测量1课时 第四节 密度与社会生活 2课时 复习和总结 1课时

四、新、旧教材的不同：

1、新、旧教材在教学目标、重点、难点上基本上是相同的，在新教材里面加进了密度和温度的关系：温度升高时密度减小，并且气体变化比较明显。

2、密度的测量由原来的测石块改为塑料块，更加注重实验的探究性学习，实验步骤、表格设计等全部由学生自己独立完成。

3、第93页加进了前言和阅读指导，便于学生自学，体现新课改“先学后教，因学定教”的理念。特别是鸡尾酒，学生只是在电视中见过，很想知道是怎么调制成的，很容易激发学生的学习兴趣。

4、第94页“一些物体的质量”中加进了流感病毒、细菌、银河系等学生比较感兴趣的质量，删除了鸡、苹果，没有了图形。

5、第95页“天平的使用”中把天平的使用注意事项提到前边，把原来的两点分解成三点，更合理，更详细。在旁边加上了一个思考。教师在讲解时注意：（1）与许多测量仪器（学过的刻度尺）一样，天平也有它自己所能称量的最大质量。即，天平的“称量”。被测物体的质量不能超过“称量”的值。如果超过，就会损坏天平支点处的刀口。（2）不能用手触摸砝码是因为手上有汗泥，容易将砝码弄湿、弄脏，从而使砝码生锈损坏。砝码生锈，其质量就会发生变化。

（3）潮湿的物体和化学药品容易腐蚀天平托盘，不能直接放到天平的盘中。

6、第97页天平的使用由原来的三点使用方法，变成了边问边答，特别加进了底座水平的调整（现在的天平都有调整装置），但我认为：这种方式便于学生学习、探究，但不利于学生形成结论，老师在讲课时不妨仍用旧教材中的结论。课本以“想想做做”的形式要求学生学会天平的使用方法。学生具体选取什么物体作样品来称量，教师不必强求一致，我们的目的只是让学生在动手操作的过程中掌握天平的使用方法。天平作为基本测量技能训练的测量仪器，不能仅靠阅读和教师讲解来完成，而是要一边思考，一边实际操作，严格按照仪器使用说明书上的操作要求进行操作。课本只将天平的使用方法中主要几项列出，建议教学中学生在认真阅读天平的使用说明书和课本后，要实际进行操作。（1）放置天平的台子应该是水平的。

要求学生注意观察自己手中的天平有没有检查天平底座是否水平的装置？（2）天平使用前要使横梁平衡。

每台天平都有一个平衡螺母，用来调整横梁的平衡。要求学生找到天平平衡螺母的位置，思考并动手调试，使横梁水平。（3）确认砝码盒中最小的砝码质量是多少？

要使天平能够分辨出比最小砝码更小的质量，那就要使用游码。让学生知道游码每向右移动一格，就等于在右盘中增加一个小小砝码。天平不同，游码移动一个小格相应增加和减少砝码的质量数也不同。另外，学生必须明确：使用天平之前游码所应停放在标尺的中心位置，使用天平时，要求把待称的物体放到左盘，在右盘中增减砝码，一方面是人习惯上都是用右手来加、减砝码；另一方面砝码有自己固定的位置可保持砝码的清洁不被损坏。

（4）在左盘放好等待称量的物体，向右盘中尝试着加砝码时，应该先从加质量较大的砝码开始。

（5）判断天平是否平衡，可以根据指针左右摆动幅度是否相等来判断，而不必等到指针完全停止摆动。因为摆动幅度相同，表明天平两侧的力矩已经平衡。这样处理可以节省教学时间。另外，要求学生通过切身的体验，将自己认为天平操作过程中应该注意的事项在课本上标识，真正掌握天平的使用方法。想想做做

设计这两个实验，其目的一方面是让学生练习使用天平称质量，培养学生使用无平的技能；另一方面是让学生通过实际动手操作获得体验，理解物体的质量不随形状、状态而改变。实验1比较容易理解。实验2对于初中的学生来说，有的学生可能会认为白糖溶于水后而消失，从而总体质量就减少的错误结论。这里需要说明一点：白糖溶于水只是变成了白糖的水溶液，而不是液态的白糖。因此最好还是补充测量将冰块溶成水前后的质量变化的实验。

7、第97页：动手动脑学物理

（1）本题要让学生知道质量是不随空间位置而变化的物理量。在这里不要求学生弄懂“引力”、“失重状态”之类的术语的确切含义，解决好这个问题的关键是引导学生从“物质的量”、“物体中所含物质的多少”入手。换句话说，照片中的宇航员能像吃地球上的食物一样。组成物质（食品）的分子的个数并没有增加或减少，因此从地球带到太空的食品的质量没有变化。

（2）这是实验技能训练方面的问题。测量单个小物体的质量时，由于被测物体的质量比较小，托盘天平和学生天平的精度不够，难以测量出单个小物体的质量，因此采取复数测量的方法，以提高测量结果的准确度。如，要称量一个大头针的质量，一般采用复数法。即数出多个，如数100个大头针一同放到天平上称量，将称量的结果除以100便得到1个大头针的质量。教学中还可以让学生选取其他的被测物体，如测量一枚邮票的质量、一个图钉的质量、一个曲别针的质量等。

（3）让学生了解测量质量的工具不仅仅是天平，其工作原理与天平相同的台秤就是一种。台秤的秤盘和砝码盘相当于天平的两个盘，课本图10．2－4中标注的“槽码”和“游码”相当于天平的砝码、游码。判定它的横梁是否平衡，是通过秤杆是否水平或根据秤杆以水平线为中心上下摆动幅度是否相等来判断，不必等到指针停止摆动。它的平衡螺母就是在秤盘下面称之为“调零螺丝”的东西。怎样调整才能使横梁平衡？将台秤放平，游码置于秤杆左侧尽头，秤盘和砝码盘不放任何东西，这时调节“调零螺丝”待秤杆水平或秤杆以水平线为中心上下摆动幅度相等。

97页“科学世界”在旧教材中是在后边的阅读材料，现在提到前边。底下的“动手动脑学物理”提到同学们比较感兴趣的宇宙飞船中的现象，需要指出的是在新教材里面不止一次的提到宇宙飞船，目的也是激发学生探究物理的兴趣。

8、第98页：想想做做

首先，让学生用天平称量体积相同的不同种物质木块、铝块、铁块（实际教学中也可选择其他体积相同的不同种物质）的质量。称量的结果会使学生认识到，体积大小一样，但种类不同的物质，质量是不同的。表明物质在这方面性质上的差异。学生进一步会提出如果质量相同的不同种物质体积会怎样？这时可通过演示100g水和100g酒精体积的不相等，使学生再一次认识不同物质性质上的这种差异。

9、第99页探究学同种物质的质量和体积的关系

通过上面“想想做做”学生会提出这样的问题：

同种物质的质量和体积会有什么关系？对初中学生来说，无论从生活经验，还是思维能力上的发展，这样的问题不是十分难理解的。例如，将同种物质构成的物体分割成两半，其中体积被分割成了两半，物质的量也被分割成了两半。因此他会有这样的推测：同一种物质，体积越大，质量越大。如果体积增大到原来的两倍，质量是否也会增加到原来的两倍呢。也就是说，同一种物质的质量与它的体积成正比吗？

课本用铝块作实验样品，取大小不同的若干铝块，分别用天平测出它们的质量，用直尺测出边长后计算出它们的体积，列出表格来，然后以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，在方格纸上描点，再把这些点连起来。建议教学中可以根据本校的实际情况来选取实验样品，并非一定要选取铝块。也可选取一组其他物质作样品。

应该说明的是：课本举例以一种物质——铝为研究对象，要使学生获得对密度这个反映物质基本性质物理量的认识，最好再选取另一两种物质为样品进行测量，并将测量结果放在同一坐标中。通过定量测量的结果可以直接比较不同物质在这种性质上的差异。为了节省教学时间，建议让学生以小组为单位，每个小组中的测量样品选取1～2块同种物质。而不同小组之间可以选取不同种物质进行测量。学生测量后要组织好全班的交流，这样学生通过测量数据或图像就可以判断出实验结果与自己的猜想是否一致。从测量数据上看，会得到同种物质的质量增加，其体积也增大；质量减少，体积也会减小的结论。将测量数据图像化，会更直观地得出：同一种物质的质量与它的体积成线性关系，即同一种物质的质量跟体积成正比。

将实验结果图像化，并根据图像的描述找出各变量之间的关系。这种数据处理的方法在初中物理中还是第一次出现。在上一册欧姆定律内容的数据处理上，虽然是研究电流、电压、电阻三者的关系问题，即在电阻一定的条件下，电流跟电压成正比的关系问题，但是没有将实验数据图像化。本课节中实验数据图像化的问题尽管很重要，但对学生要求不宜过高，其主要原因是初中学生的数学知识还没有完全跟上。想想做做：

在上面的探究中，分别计算每个铝块质量与体积的比值，可以得出其比值是个定值。这种比值不变性反映的正是物质本身所具有的特性。对不同物质来说，其质量和体积的线性关系表现在过原点的不同直线上。换句话说，各种物质所对应的比值是不同的。

10、第100页密度：

要引导学生认识到，上述的比值是十分有意义的物理量，它反映了不同物质的不同特性，因此有必要给它起个名字，物理学中就把它定义为密度，它只跟物质的种类有关。这种研究问题的方法和定义物理量的方法是物理学中常用的。密度是初中物理教学的重点内容之一，通过这一知识的教学，不仅使学生学到知识，而且应该渗透一点研究问题的方法。

需要注意，学生在数学中虽然学过比例的知识，但是用到物理中来，理解同种物质的质量跟体积的比值是一个定值的含义，仍是有困难的，所以课文中对此作了解释：质量与体积的比值一定，表示体积增大几倍，质量也要增加几倍，即质量与体积成正比；质量与体积的比值等于单位体积的质量。帮助学生把数学知识用到物理中来理解比值的物理含义。考虑到用比值定义物理量比较抽象，课本在学生“想想做做”的基础上进一步说明比值的含义，仍用某种物质单位体积的质量来定义密度，以便学生理解。并在此基础上给出计算密度的公式和单位。

密度的单位是由质量单位千克和体积单位立方米组成，属复合单位。这是第一次在初中物理中出现，在后续的一些物理量的学习中还会遇到。如速度的单位是由路程的单位米和时间的单位秒组成。因此教学中有必要特殊强调一下，帮助学生理解和掌握。

另外，课本中给出了一些物质（固体、液体、气体）的密度值，要求学生会查密度表中的密度值。这些密度值是科学家经过严格准确的测量得出来的，而且随着测量技术的不断改进和提高而不断提高准确性。

引导学生阅读表中列出的各种物质的密度值，对于那些常见的物质的密度，形成一些具体的认识，例如金比铜的密度大，铜比铁的密度大，冰比水的密度小，记住水的密度等。

11、第101页“密度知识的应用”是原来的第五节的一部分，实际上它和新教材第四节是重合的。例题作为示范，教给学生如何运用物理公式进行密度计算。要求学生按一定的格式和步骤进行计算，不能只写公式和数字，一定要把必要的文字说明写出来。特别是对单位的运算要加以强调，提醒学生注意正确地书写，不能遗漏。12、102页“细微差别中的重大发现”原来在旧教材中是在后边的阅读内容，这儿提到前边来，便于学生及时阅读。动手动脑学物理

（1）将密度公式变形后，已知体积和密度来求质量的问题。教学中可再补充几道相关的问题，但不宜过多和繁琐。

（2）属实践类题目。要测量硬币的密度，就必须测量其质量和体积。

用学生天平测量多个硬币的质量，然后求出一个硬币的质量。体积的测量方法也很多，学生自己选定。根据学生测得的密度值对照密度表中的铝的密度，看是否接近。要求写出选用的实验器材和实验方法及实验步骤。

1角、5角和1元硬币所用的金属是否相同，还是要根据实验测量得出其密度值加以判断。

（3）同第一题一样，已知体积和密度，根据密度公式求质量的问题。其中汽油的密度让学生从密度表中查出，计算的结果是：装水2．5kg；装汽油1．8kg

13、第103页想想做做：怎样使用量筒？

可在让学生观察实物的基础上，通过阅读课本，回答课本中提出的几个有关问题，并动手操作，学习使用量筒测量液体和不规则固体体积的方法及注意事项。一方面培养学生的自学能力；另一方面，通过这种技能的训练，培养学生注意观察事物和动脑思考问题的能力，以及严谨的科学作风。

（1）量筒上的单位刻度多是以毫升（mL），也有一些是用立方厘米(cm3)来标度的。

（2）与许多测量仪器（学过的刻度尺、天平等）一样，量筒也有它的最大测量值。实验室中常用的有：50mL、100mL、500mL、1000mL等。

（3）量筒的分度值也各不相同，根据你测量精度的要求和被测物的尺度等因素来选择量筒的大小和分度值。

（4）视线与液面水平，与刻度线垂直。（5）怎样用量筒测量不规则形状物体的体积？

不规则固体物质体积的测量，需用量筒或量杯。这里利用等量占据空间替代的方法。要求学生较好地掌握，有助于后面浮力部分内容的学习。

另外，对于有余力的学生可在此基础上提出这样的问题：

（1）如果要测量的不规则物体的体积过大或无法浸入现有量筒之内，你有什么办法测量出它的体积？

可采用“溢杯法”。即，将物体浸入盛满水的容器内，同时将溢出的水接到量筒中，读取的数值便是该物体的体积。如果现有量筒一次仍不能盛取溢出的水量，可慢慢将物体浸入，并多次盛接和读取数据，最后相加得到物体的体积。（2）如何用量筒测量密度小于水的不规则物体（石蜡）的体积？

可采用“悬垂法”。先读取悬挂重物浸没于量筒中液体时对应的体积，然后将石蜡和重物系在一起浸入量筒中读取此时的体积。两者的差值便是石蜡的体积。

该问题一方面是对量筒使用方法的拓展；另一方面是对学生处理实际问题能力的培养。

14、第104页探究 怎样测量物质的密度？

课本选择盐水和形状不规则的塑料块为研究对象，具体教学中也可选择其他种类的液体和固体为研究对象测量其密度。

要求学生自己设计实验数据记录表格，用于记录测量盐水和塑料块（或其他样品）密度时所用的数据及所得的结果。注意不要强求一致，关键是要让学生明白需要记录哪些数据。让学生把所测得的有关数据填入其表格中，并根据测量数据进行数据处理，通过物理公式计算，间接得出被测物质的密度值。

从实验原理、实验仪器的选取和使用、实验步骤的设计、数据的采集、并根据数据得出结果，这对学生实验能力的培养是十分重要的。课本上没有现成的实验步骤，而是要求学生有目的、有计划地进行设计并实际操作，正确地记录数据得出结果。由于有上一节探究同种物质的质量与体积的关系这一实验的基础，因此本节的探究活动学生是有能力自主完成的。

15、教材第四节新加了密度和温度的关系：温度升高时密度减小，并且气体变化比较明显。加进了很多社会生活中的一些密度知识的联系，但我认为它还是密度知识的应用。还有一点疑问就是本页的第一句话“密度是物质的基本属性”是否妥当呢？