初中物理密度教学设计(精选7篇)
初中物理密度教学设计 篇1
一、课程标准的基本目标
(1)知识与技能:
1.认识物质的属性。理解密度的物理意义。
2.用密度知识解决简单的实际问题。
3.记录实验数据,知道简单的数据处理方法,会写简单的实验报告。
(2)过程与方法:
1.实验探究活动,找出同种物质的质量与体积成正比的关系,形成初步的信息处理能力。
2.以同种物质的质量与体积的比值不变性(物质的本质特征)来定义密度概念的科学思维方法。
(3)、情感、态度与价值观
1.通过探究活动,对物质属性的认识有新的拓展。
2.在活动中培养学生善于与其他同学合作的意识。
3.实验探究和用密度知识解决简单的实际问题,有将科学技术应用于日常生活、社会初中的意识。
二、教学背景分析
1.教材分析
“密度”是初中物理教学中一个非常重要的概念。由于概念本身较抽象,学生感性认识不足,密度概念也是初中物理教学中的一个难点,密度知识及应用常成为学生学习物理的分化点。关于密度教学的讨论和研究一直受到重视。但是,在“接受式教学”模式下,却较难有效地解决教学实践中遇到的困难。现代教学理论认为,学习科学的中心环节是探究,探究式教学是中学科学教学的一种有效方式。近来国家教育部颁发的新的义务教育科学类课程标准。其最显著的特征之一就是明确提出对探究教学的目标要求。本文尝试密度概念的探究教学设计。密度知识是力学的基础知识之一,它对理解压强、浮力也很重要的。所以说,本节是本章的重点也是为后续章节的学习准备必要的知识。在课时安排方面,本节将分2课时。
2.教学资源分析
(1)结合教材插图,查找一些互联网上的相关资料。
(2)利用多媒体演示、分析利用图像描述实验结果的方法。
(3)挖掘学生的创造潜能,自备部分实验材料。
3.学生学习背景分析
(1)学生对“密度”这一名词较为陌生,但有一定的“疏密”和“轻重”认识。
(2)由于新课程理念与应试教育观念的冲突,学生对探究教学形式还有某些不适应。
(3)八年级学生有一定的归纳能力、分析能力,能对较简单的物理现象进行归纳并得出初步结论,但用图像法收集与分析实验数据的能力较为薄弱。
三、教学重难点
1.重点:
(1)体验科学探究的一般过程和方法,并学习在这一过程中归纳出结论、总结出规律。
(2)初步学习用图像收集、整理、分析实验数据的方法。
(3)用密度知识解决简单的实际问题。
2.难点:
(1)学习用图像收集、整理、分析实验数据的方法。
(2)用密度知识解决简单的实际问题。
四、教学用具和实验器材
1.实验室准备天平(含砝码)-----学生分组实验。
2.学生自备待测物体、方形橡皮擦和小刀、刻度尺等。
3.两组10cm3的圆柱体。
4.教师自制课件。
五、探究活动的处理与设计
1.本节先以实验探究──“同种物质的质量和体积的关系”开展教学,然后归纳分析得出密度的概念,最后是用密度知识解决简单的实际问题。在教学中不强调科学探究的完整过程,重点强调“设计实验”、“进行实验与收集证据”、“分析与论证”、“评估”等要素。因为数学基础的原因,图像法对学生仍有一定的难度,在教学中将利用课件突破这一难点。
2.探究活动中可能出现的情况预测及处理方法:
(1)由于实验材料的尺度误差可能较大,学生的实验数据误差也会增大。
(2)学生可能无法将图像表述成“正比”关系。
(3)学生可能很难理解“正比”关系。
(4)出现教师也未曾预料的实验方法、现象。
3.探究物质过于单一。
由于教学时间的限制,每一组学生不可能完成多种物质的实验探究,而单组数据对得出密度概念的说服力不足。可在“评估”和“交流与合作”过程中通过组合不同小组的图像说明“不同物质m—V比值不一样”
初中物理密度教学设计 篇2
赣江是江西的“母亲河”是重要的工业和生活用水的水源河,开展源头涵养林的基础性研究对指导水源涵养林的建设,保证江西省母亲河及城市群的用水具有重要的作用。 湿地松是我国南方丘陵地区最主要的造林树种之一[5]。 本文以赣江源自然保护区样地林场,不同密度的湿地松为研究对象,对现有4 种不同密度湿地松林土壤物理性质和持水特性进行研究,旨在对赣江源自然保护区的水源涵养林建设提供参考。
1 研究区概况
位于江西省石城县横江镇洋地管理区,距县城约60 km。 自然保护区规划面积16 500 hm2,其中核心区面积1 500 hm2,缓冲区面积6 700 hm2,实验区面积8300 hm2。 试验地在样地林场进行,林场地处东径116°05′46″,北纬25°57′47″。属中亚热带潮湿天气。年均温18.1 ℃,年降水量1 919.6 mm。 林地土壤为红壤和黄壤,呈酸性或微酸性,森林覆盖率可达90%,主要是湿地松(Pinus elliottii)、马尾松(Pinus massoniana)、杉木(Cunninghamia lanceolata)等树种。
2 研究方法
2.1 样地设置
本密度试验选用4 种不同密度: Ⅰ 2 450 株/hm2,Ⅱ 2 125 株/hm2,Ⅲ 2 000 株/hm2,Ⅳ 1 625 株/hm2。 在湿地松林分中设置了12 块20 m×20 m的标准样地, 其中1 号、7 号和2 号样地树种株数98 株,满足密度试验的Ⅰ类型;Ⅱ密度类型:12 号、5 号和6号样地株数86 株;Ⅲ 密度类型:9 号、4 号和11 号样地株数80 株;Ⅳ 密度类型:10 号、8 号和3 号样地株数65 株。 试验地湿地松为1985 年造林,湿地松林中有杉木幼林。调查样地内树种组成、树高和胸径,不同密度湿地松人工林标准样地本底调查见表1。
2.2 取样
在每个样地内分别在样地对角线取两点,挖取土壤剖面,用环刀、铝盒、土袋采集0~20 cm,20~40 cm和40~60 cm不同层次的原状土和土样,每土层采环刀原状土3 个,铝盒3 个。
2.3 土壤物理性质
土壤含水量的测定采用质量法测定土壤质量含水率和容积湿度含水率[6]。
计算公式分别为: 质量湿度(质量%)=(M2-m)/m;式中,m为烘干土质量(g);M2为湿土质量(g)。 容积湿度(容重%)=质量湿度(质量%)×土壤密度(g/cm3)/水的密度(g/cm3)。
土壤物理性质的测定: 用环刀法测定土壤容重、最大持水量、毛管持水量、非毛管持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度,根据环刀饱和原状土浸水后置干沙上不同时间的质量,计算土壤持水量[7]。
土壤持水性能各指标的计算公式如下。 土壤最大持水量Wt=10000Pt·h(t/hm2);土壤非毛管持水量Wo =10000Po·h (t/hm2); 土壤毛管持水量Wc =10000Pc·h(t/hm2)。 式中,Pt为土壤总孔隙度(t/hm2);Po为土壤非毛管孔隙度(%);Pc为土壤毛管孔隙度(%);h为土层厚度(m)[7]。
3 结果与分析
3.1 不同密度针叶林土壤容重和孔隙度
土壤容重是反映土壤的透水性和通气性,也是表征土壤质量的一个重要参数,孔隙度是反映土壤持水量性能的重要数据,是土壤中养分、水分、空气和微生物迁移通道和活动场所,影响土壤透水性、通气性和根系穿插的难易程度[8]。
从表2 结果看出。 土壤容重随土层深度的增加而变大, 不同密度湿地松林下0~20 cm土层容重小于20~40 cm土层,不同土层土壤容重的变化幅度为0.75~1.36 g/cm3。 不同密度湿地松林下土壤容重由大到小的排列顺序为1 625 株/hm2(1.24 g/cm3)>2 000株/hm2(1.14 g/cm3)>2 500 株/hm2(0.98 g/cm3)>2125株/hm2(0.95 g/cm3)。 其中,湿地松密度1 625 株/hm2土壤容重较大为1.24 g/cm3。由此说明,林分密度增大或减小,土壤容重变化为减小的趋势。 林分密度的不同造成林木的生长发育、地下根系及枯落物分解状况存在一定的差异,导致土壤容重有所不同。 土壤毛管孔隙蓄存的水分供树木根系吸收或土壤蒸散,而非毛管孔隙为水分蓄存提供了空间。 土壤毛管空隙越大,土壤持蓄水能力越强。 由表1 可以看出,土壤的孔隙度随着土层的加深亦相应减小。 4 种密度下湿地松林分不同土层的土壤孔隙度变化幅度为43.83% ~68.75%, 不同密度湿地松林下的土壤平均总孔隙度由大到小的变化顺序为:64.55% (2 500 株/hm2) >61.69% (2 125 株/hm2) >51.71% (2 000 株/hm2) >47.68%(1 625 株/hm2)。 土壤毛管空隙亦与土壤总孔隙度具有相同的趋势。
3.2 土壤水源涵养功能
表3 所示不同密度湿地松的土壤持水量。 土壤储蓄的水分总量取决于土壤质地、 土壤层厚度、容重、 毛管孔隙度和非毛管空隙等物理因素。 不同密度林分类型的土壤平均最大持水量、平均毛管持水量和平均非毛管持水量相对大小依次为2 500株/hm2(1 300.39、 909.10、 392.29 t/hm2)>2 125 株/hm2(1 226.16 、 903.97、 322.19 t/hm2) > 2 000 株/hm2(1 077.72、795.07、282.66 t/hm2)>1 625 株/hm2(1 017.22、811.38、205.84 t/hm2)。
林地土壤是水分储存库。 土壤的蓄水能力是评价森林涵养水源、调节水循环的重要指标之一[9]。 不同土壤层次的持水量表现为上层大于下层,尤其是非毛管持水量。 密度2 500 株/hm2的湿地松林下土壤非毛管空隙持水量大于其它3 种密度。 这主要是因为密度相对大的林分枯落物储量较高,枯落物分解成腐殖质,有利于土壤团聚体和毛管空隙的形成。 根系在土壤中的分布程度和密集层度是造成土壤不同层次之间持水量存在差异的原因之一。 密度相对大的林分, 树种间可相互抵消根系分泌和代谢产生的负影响,有利于根的伸展可形成庞大的根系,使林地土壤得到更多的孔隙。
3.3 不同密度湿地松土壤持水过程
将土壤环刀原状土经浸水饱和后,置干沙上自然下渗,经不同时间间隔测定各个时段的含水量,分析剖面土壤在自然状态下的水分移动规律。 由图可以看出,2 500 株/hm2土层具有较高的持水量,而1 625 株/hm2含水量相对较差。 另外,持水量曲线在近2 h时水分呈现拐点(图1),即饱和土在2 h内水下渗较快,8 h后快速下渗,曲线快速下滑。 说明不同密度林分对拦截降水和土壤持水有积极作用,反映出林地土壤质地较轻,水分下渗较快。
通过对不同密度湿地松林下土壤持水量与时间的关系进行拟合,不同时间段持水量的变化规律以指数函数回归Y=a·e-bx拟合效果较好, 相关系数R2达到显著水平(R2>0.72)。
4 结论与建议
不同密度湿地松林分0~20 cm土层密度小于20~40 cm土层,土壤容重随土壤深度增加而变大,其变化幅度为0.71~1.35 g/cm3。 不同密度湿地松的土壤容重由大到小的排列顺序为:1 625 株/hm2(1.24 g cm3)>2 000 株/hm2(1.14 g/cm3)>2 500 株/hm2(0.98 g cm3)>2 125 株/hm2(0.95 g/cm3)。
4 种密度下湿地松林分不同土层的土壤孔隙度变化幅度为43.83%~68.75%,不同密度湿地松林下的土壤平均总孔隙度由大到小的变化顺序为:64.55%(2 500 株/ hm2) > 61 . 69 % ( 2 125 株/ hm2) > 51 . 71 %(2 000 株/hm2)>47.68%(1 625 株/hm2)。
不同密度林分类型的土壤平均最大持水量、平均毛管持水量和平均非毛管持水量相对大小依次为2 500 株/hm2(1 300.39、909.10、392.29 t/hm2)>2 125株/hm2(1 226.16、903.97、322.19 t·hm-2)>2 000 株/hm2( 1 077 . 72 、 795 . 07 、 282 . 66 t / hm2) > 1 625 株/ hm2(1 017.22、811.38、205.84 t/hm2)。
不同密度湿地松土壤持水量与时间的变化规律符合指数函数回归方程Y=a·e-bx。 持水量曲线在近2h时水分呈现拐点,即饱和土在2 h内水下渗较快,8h后快速下渗,曲线快速下滑,说明不同密度林分对拦截降水和土壤持水有积极作用,反映出林地土壤质地较轻,水分下渗较快。
从水源涵养角度出发, 在赣江源流域水源区,相对大的密度能提高土壤毛管和非毛管孔隙度, 改善土壤物理性质,提高土壤蓄水能力,对维护赣江源水利资源有着积极的作用。 建议应对现有针叶纯林,调整阔叶与针叶林树种结构,形成针阔混交、复层、异龄林结构,以达到稳定的水源涵养功能并发挥良好的生态效益。
摘要:对赣江源不同密度30年生湿地松人工林土壤物理性质和持水性能进行了研究。结果表明:不同密度湿地松林下土壤容重随土壤深度增加而变大,土壤孔隙度变化幅度为43.83%~68.75%。不同密度林分类型的土壤平均最大持水量、平均毛管持水量和平均非毛管持水量相对大小依次为2 500株/hm2(1 300.39、909.10、392.29 t/hm2)>2 125株/hm2(1 226.16、903.97、322.19 t/hm2)>2 000株/hm2(1 077.72、795.07、282.66 t/hm2)>1 625株/hm2(1 017.22、811.38、205.84 t/hm2)。土壤持水量与时间的变化规律符合指数函数回归方程Y=a·e-bx。
关键词:湿地松,不同密度,水源涵养,土壤持水量
参考文献
[1]顾宇书,邢兆凯,韩友志,等.浑河上游4种典型水源林土壤物理性质及水源涵养功能[J].东北林业大学学报,2013,41(1):37-41.
[2]丁访军,王兵,钟洪明,等.赤水河下游不同林地类型土壤物理特性及其水源涵养功能[J].水土保持学报,2009,23(3):179-184.
[3]王贵霞,李传荣,许景伟,等.沙质海岸5种植被类型土壤物理性质及其水源涵养功能[J].水土保持学报,2005,19(3):160-164.
[4]李文影,满秀玲,张阳武.不同林龄白桦次生林土壤特性及其水源涵养功能[J].中国水土保持科学,2009,7(5):63-69.
[5]肖兴翠,李志辉,唐作钧,等.林分密度对湿地松人工林养分循环速率和利用效率的影响[J].生态学杂志,2013,32(11):2871-2880.
[6]国家标准局,GB7833-7847森林土壤分析法(第二分册):森林土壤物理分析[S].北京:中国标准出版社,1987.
[7]顾宇书,邢兆凯,韩友志,等.浑河上游4种典型水源土壤物理性质及其水源涵养功能[J].东北林业大学学报,2013,41(1):37-41.
[8]范志伟,杨章旗.不同密度马尾松人工林水源涵养能力的比较[J].广西林业科学,2012,41(1):19-22.
初中物理《密度》一课教学设计 篇3
本章是九年级物理的起始章节,是由四节内容组成的,即宇宙和微观世界、质量、密度和测量物质的密度,而本节内容是在学生已经认识宇宙是由物质组成的、质量是物体的一个基本性质的基础上所探究的物质的另一非常重要的特性——密度,因此我认为本节内容在初中物理教学中起到极其重要的作用,一是本节中学生再次接触利用比值关系来研究物理量,在知识的认知程度上,比前面明显高出一个层次,可以激发学生的兴趣,让学生在“动手、动口、动脑”的氛围中,使知识步步深化。二是本节密度知识,是在学习物体质量的前提下,进一步学习其他概念的基础,如:重力、压强、浮力等必不可少的知识,因此,本节知识在中学物理中起到承前启后的作用。三是通过探究活动充分发挥学生在学习过程中的主体性和积极性,培养学生的主体参与意识,同时由密度的应用也体现出生活与物理是密不可分的,提高了学生利用所学知识解决实际问题的能力。因此这一节课无论是在知识的学习上还是培养学生的能力上都有着十分重要的作用。
本节内容分三部分,一是通过学生实际测量,感知同种物质的质量与体积的关系;二是通过分别测量体积相同的不同物质的质量,引出密度的概念及其公式、单位;三是通过举例延伸密度知识在实际生活中的应用。
二、教学目标
本章涉及物理课程标准一级主题“物质”中物质的属性、物质的结构和尺度等内容。根据物理课程标准的总目标,结合我对本节内容的理解,我确定本节的教学目标如下:
1.知识与技能
(1)通过探究认识同种物质的质量与体积成正比,比值一定,不同物质的质量与体积的比值一般不同;(2)借助于比较不同物质的物体,他们的物质在内部排列的疏密程度不同,理解密度的概念、物理意义;(3)知道密度的定义公式及单位,从密度表获得与密度有关的信息,并根据密度间接测量物体的质量或体积。
2.过程与方法
在探究同种物质质量与体积的关系过程中,以一种物质(如:铝)为研究对象来研究问题,在选取另一两种物质(如:铁、铜)为样品进行测量,并将测量结果放在同一坐标中,利用数量关系来定义物理量的方法。
3.情感态度与价值观
通过学生自己设计表格,记录数据,画图,分析与论证培养学生严谨的学习态度,总结归纳能力、团结协作的精神,感受物理知识在解决实际问题中的价值。
三、学情分析
我所教的学生是吉林油田四年制的学生,由于他们学制是四年的,这样势必造成这些孩子对一些感观的事物具有强烈的好奇心,对未知的事物有一种求知欲和创新意愿,又根据这一年龄阶段的生理和心理特点可知,他们的思维方式主要以形象思维为主,向抽象思维过度的阶段,因此,使学生通过实验研究、分析、概括,得到结论的探究过程中,学习科学的探究方法,培养学生初步的收集和处理信息的能力、获取知识的能力、分析解决问题的能力及交流合作的能力。
本年级的学生已经在八年级一年的物理学习过程中,获得了一定的对物理概念的感性认识,积累了一些探究物理问题的方法和能力,如:通过欧姆定律,I=U/R,推出U=IR及R=U/I,所以对本节由ρ=m/v及v=m/ρ推导容易理解。
四、教材的重点、难点
本节的重点、难点是密度概念的建立,因为本年级学生的思维还处于由直观形象思维向理论抽象思维的过渡阶段,要通过对实验数据的分析,归纳出可以用单位体积的物质的质量来表示物质的这种特性,对该年级学生来说,是个较高的要求。像这种研究问题的方法,今后还要经常用到,因此,对密度概念的建立作为本节的重点、难点。本节要引导学生进行探究并分析数据、归纳总结探究后的结论,查阅密度表。由于密度概念是在探究的基础上抽象出来的,因此学生对单位体积的质量反映的物质特性难于理解。
五、教法与学法
本节课我选用引导发现、实验探索的方法进行教学。通过“想想做做”引导学生发现问题,激发学生的学习兴趣,然后由学生自主合作,制定计划与实际实验,并进行实验交流与评估,教师由知识的传播者转变为学生学习的组织者、引导者和合作者,学生由被动的接受者转变为学习的主体。
六、教学程序设计
1.创设问题情景,激情导入
(1)把两个分别装水和酒精的小瓶展示给学生,问用什么方法可以辨认出哪瓶是水,哪瓶是酒精。(可从气味区分)
(2)课前教师准备好大小、形状、颜色均相同的两枚戒指,告诉同学一枚是纯金的,一枚是黄铜的,请两位同学上前辨认出哪个是纯金的、哪个是黄铜的,其他同学想办法。(一时没有确定的答案,找到问题的切入点)通过本节课学习有关“密度”的知识,找到正确鉴别物质的方法。
2.新课学习
(1)提出问题,启发学生思考、猜想
1)教师出示两个体积不同的铁块给学生,问哪个物体的质量大(回答,体积大的),现在大铁块的体积是20cm3,小铁块的体积是10cm3,那么,大铁块的质量与小铁块的质量是什么关系。
2)用两个一次性轻质塑料杯,分别盛好10ml和20ml水,问它们的质量是什么关系。
3)出示体积都是10cm3的铜块、铁块、铝块,问质量是否相等,引导同学们猜想。
(2)设计并进行实验
以分小组的形式进行。
第1、2小组分别用天平测量体积分别为10cm3、20cm3、30cm3的铁块的质量,并算出质量与体积的比值。
第3、4小组分别用天平测量体积为10ml、20ml、30ml水的质量,并算出质量与体积的比值。
第5、6小组分别用天平测量体积为10cm3铜块、铁块、铝块的质量,并算出质量与体积的比值。
(3)分析、归纳,得出结论
各小组参照课本自己设计记录表格,并把数据反映在坐标纸上,用描点法画出图象,老师把每小组的结果,投影给全班同学,由同学归纳、概括得出结论:
1)同种物质的质量与它的体积成正比,质量与体积的比值相同。
2)体积相同的不同物质质量一般不同,即质量与体积的比值一般不同。
也可以说成同种物质单位体积的质量相同,不同物质单位体积的质量一般不同,这就反映了不同物质的不同属性。
下面用小圆圈表示组成物体的物质,如图体积为1cm3的铜块、铁块、铝块所含的物质的多少。
從图示可以看出,不同物质的物体,他们的物质在内部排列的疏密程度不同:铜的物质排列的最紧密,铝的物质排列的最稀疏,这反映了不同物质的一种特性,即某种物质单位体积的质量,在物理学中用“密度”一词表示不同物质的这一特性。
3)由密度概念学生自己推出公式,密度=质量/体积,质量(m)、体积(v)的符号学生已经知道,这时给出密度的符号ρ及写法、读法。
4)密度的单位由质量单位和体积单位组成,属于组合单位。在初中物理中第一次出现,在今后的学习中还会用到,让学生弄清密度单位的组成、符号、读法、写法,并能独立进行推导出Kg/m3与g/cm3之间的换算关系,并强调计算时单位的统一。
5)引导学生学会查阅密度表,这也是培养学生阅读归纳能力。从密度表查出水的密度并说出ρ=1.0×103kg/m3的物理意义,并记住这一数值,鼓励学生通过查阅密度表获得相关信息,说得越多越好。例如:A不同物质的密度一般不同(可鉴别课中的两枚戒指);B不同物质的密度可能相同(如,冰与蜡);C固体、液体密度的数量级与气体密度的数量级不同;D密度单位的写法ρ/(Kg.m-3)与正常的写法不同;E气体密度受温度气压影响。
6)密度的应用。学生自己通过密度公式ρ=m/v,推出m=ρv,v=m/ρ,并进行有关计算,有几名同学板演,其他同学用纸练习,利用实物投影,分别展示几个同学的解题过程,肯定成绩,纠正错误,统一规范解题格式,养成良好的解题习惯。
7)课后作业:a、学生讨论怎样才能方便的知道一卷细铜线的长;b、猜猜本班教室里空气的质量,课后实际测量并计算,与猜想的是否相同,有利于引导学生从生活走向物理,从物理走向社会的现代教学的新理念。
七、设计的总体理念
初中物理密度知识点总结 篇4
1.质量
定义:物理学中,物体所含物质的多少叫做质量,同m表示。
单位:千克(kg),
常用的比千克小的单位有克(g)、毫克(mg),
比千克大的单位有吨(t)t=1000kg 1kg=1000g 1g=1000mg
理解:质量的大小与物体所含物质的多少有关,与物体的形状、状态、位置、温度无关。
注意:宇航员到月球上质量是不变的,因为所含物质的多少没变。
2.质量的测量
工具:天平是实验室测质量的常用工具。
说明:⑴被测物体的质量不能超过天平的称量范围;
⑵要用镊子向天平加减砝码,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏。
⑶潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的托盘中。
方法:放平、调平、称平;左物右码。
⑴把天平放在水平台上,把游码移到标尺左端的零刻度线处。
⑵调节横梁右端的平衡螺母,直到指针指在分度盘的中央,这时横梁平衡。
⑶把被测物体放在左盘,用镊子向右盘加减砝码并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。这时盘中砝码的总质量加上游码所对应的刻度值,就等被测物体的质量。
注意:⑴移动平衡螺母和游码都可使横梁平衡,但平衡螺母是在调节时使用,游码是称量时使用,不能混淆。
⑵调节平衡螺母时用反向调节法,即指针偏右,平衡螺母向左调;指针偏左,平衡螺母向右调。
⑶游码示数为游码左边缘对准的刻度值。
密度
1.物质的质量与体积的关系
关系:同种物质的质量和体积成正比(比值相同),不同物质的质量与体积的比值一般不同。
2.密度
定义:某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度,用字母ρ表示。
公式:ρ=m/v
单位:kg/m^3,
有时也用g/cm^3, 1g/cm^3=1000kg/m^3;
说明:密度是物质的一种特性,与物质种类有关,不同物质的密度一般不同。密度与物质状态有关,与质量和体积无关,但数值上等质量与体积的比值。如一碗水的密度和一桶水的密度是相同的。可以利用密度鉴别物质。
注意:水的密度ρ=1000kg/m^3
表示的物理意义是:每一立方米水的质量为1000kg。
3.密度的应用
求质量:利用m=ρV求质量(如质量大的纪念牌)。
求体积:利用v=m/ρ求体积(如不规则的石块)。
测量物质的密度
1.量筒的使用
认识:量筒主要是用来测液体的体积,在使用量筒之前,要观察它的单位、量程、分度值。
使用:读数时视线要与液面的凹面底部或者凸面的顶部相平,测量不规则固体时要用排水法。
注意:量筒是玻璃器材,测在水中下觉的固体的体积时,要用细线系住固体浸没在量筒的水中。
拓展:在水中不下沉的物体可用“沉锤法”和“针压法”;溶于水的物体可用配制饱和溶液法,或用不互溶液体(如油),或用面粉代替。
2.测量液体和固体的密度
测量液体:以盐水为例。
⑴用天平测出烧杯和盐水的m1;
⑵将烧杯中的盐水适量倒入量筒,记下量筒中盐水的体积V;
⑶用天平测出烧杯和剩余盐水质量m2;
⑷求得盐水的密度ρ=m/v=(m1-m2)/v;
测量固体:以蜡烛为例。
⑴用天平测量蜡烛的质量m;
⑵在量筒中倒入适量的水,记下体积为V1;
⑶将蜡烛用针压法浸没在量筒内的水中,测出量筒中水与蜡烛的总体积V2,测蜡烛的体积V=V2-V1;
⑷求得蜡烛的密度ρ=m/v=m/(V2-V1);
说明:在测液体密度时先不能测空烧杯的质量,因为最后向量筒子内倒液体时不能倒干净,这样会使体积测量值偏小,密度测量值偏听偏大。
拓展:如果只有天平没有量筒来测密度时,我们可用“溢出法”或“记号法”,通过计算水的体积获得物体的体积,从而求密度。
密度与社会生活
1.密度与温度
规律:大多数物体在温度升高时,体积膨胀,密度变小;温度降低时,体积收缩,密度变大。
特例:水的反常膨胀,0-4℃水热缩冷胀,即温度升高,体积缩小;4℃以上,恢复正常,热胀冷缩,所以4℃水的密度最大。
应用:气体受热膨胀后,因密度减小而上升,由于温度低的冷空气从四面八方流过来,从而形成风。冬天,水结冰时体积变大,会胀裂自来水管。可以利用“结冰法”来破裂岩石,冻豆腐中间的小孔也是“结冰法”产生的。
2.利用密度鉴别物质
方法:先测出物体的质量和体积,根据ρ=m/v计算出物质的密度,再查密度表可以知道物质的种类。
说明:利用密度鉴别物质不一不定期可靠,如一奖牌的密度和铜的密度相同,它也可能是由比铜密度大的物质和比铜密度小的物质混合而成。因此在鉴别时还要考虑其特征,如颜色、气味、硬度等。
应用:利用密度既可以鉴别物体是什么物质组成,又可以鉴别物体是否空心。
3.新材料
应用:交通、航空常用高强度、低密度的复合材,产品包装常用密度小的泡沫塑料作填充物。
拓展:历史学家以人类对材料的利用作为一个时代的重要标志,把人类发展的过程划分为石器时代、青铜时代、铁器时代。
《密度》物理教学反思 篇5
往往一个知识点要连续讲解多遍才能掌握。最近教学密度的相关知识,学生的表现令人沮丧。现在反思自己的教学过程,还是有很多地方值得加强的。
什么是密度?当时我想,学生是不理解密度的概念,有什么好方法能使学生较容易理解呢?在密度新课的教学中,我按照教材中的探究物质的质量与体积的关系的方法引入新课,分别测量出不同体积的铜块和铝块的质量的大小,列出表格,再以体积V为横坐标,以质量m为纵坐标,在方格纸上描点,再把这些点连接起来,得到m—v的图像,请同学们通过表格数据和图像,进行总结,得到用同种物质的质量和体积成正比例关系,从而引出密度的概念及公式。课堂上我发现,许多同学在方格纸上描点,再把这些点连接起来,得到m—v的图像有困难,描点都不会,经过个别指点,还是很茫然!恨自己不是数学老师!
接下来在密度知识的应用的讲解中,物理量与物理符号有的同学就搞不清了,运用公式计算更不行,后来看到有个物理老师讲解密度时用到了人口密度感觉比较浅显易懂,灵感马上来到我的脑海中,于是我也尝试用人口密度来帮助理解密度的概念和公式。
初中物理密度教学设计 篇6
舞阳县吴城镇第二初级中学
朱晓辉
【设计理念】
测量物质的密度是初中阶段重要的物理实验之一,也是2011版新课标要求学生必做的实验之一。本着“增加学生的动手机会”“应让学生通过设计实验、收集和分析实验数据等自主活动来提高实验能力”“有初步的信息交流能力”“培养学生严谨的科学态度和科学精神”等理念,我将课堂转移到了实验室,按照“问题导课----自主学习----调研反馈----交流展示----评估筛选----分组实验----反馈总结”的模式开展教学。
【教学目标】 1.知识与技能
认识量筒,会用量筒测量液体(水)的体积、小块儿形状不规则的固体(小石块、石蜡)的体积。
进一步熟悉天平的调节和使用,能较熟练地使用天平、量筒测算出固体(小石块、石蜡)和液体(水)的密度。2.过程与方法
在探究测量固体和液体密度的过程中,学会利用物理公式间接测定物理量的科学方法,体会占据空间等量替代的方法。3.情感态度与价值观
通过动手实验,激发并保持学生的学习兴趣和学习热情,培养学生实事求是的科学态度和严谨的科学作风。【教学过程】
环节一:问题导课
教师活动:
1.前面我们已经学习了密度的知识,那么什么是物质的密度?用公式怎么表示?如果让你测量某种物质的密度打算怎么做?(语速不能太快,注意问题间的停顿,要给学生腾出短暂的思考时间)
2.然后根据学生的回答(可安排“单独回答”或“学生齐答”)板书课题及密度公式即本节课的目的和实验原理。
3.明确本节课同学们要测量的物质是小石块、石蜡、水,让同学们看一下。
学生活动:
1.积极思考并大声回答老师的提问。2.了解本节课的学习任务。
设计意图:
引起学生对旧知的回忆,同时明确本节课的目标,激发学生的探索欲望,为后面的实验操作打基础、理思路。环节二:自主学习
教师活动:
1.让学生自读教材,了解本课内容,学习并思考课本中比较浅显的知识和问题。2.简略板书“学习目标”:会用量筒测量液体(水)的体积、小块儿形状不规则的固体(小石块、石蜡)的体积;能使用天平、量筒测算出固体(小石块、石蜡)和液体(水)的密度。
学生活动:
1.通过自读教材,学习有关量筒的知识(可以结合提供的实物)如量筒上标的单位、量程、分度值、读值的方法等。
2.根据学习目标思考并设计“如何使用天平、量筒测算出固体(小石块、石蜡)和液体(水)的密度实验方案包括实验数据表格”。
设计意图:
先让学生整体感知,一方面可以培养学生的自主学习的能力,另外便于教师“以学定教”。(此处可以多给学生点儿时间,鼓励并参与到学生的讨论与交流中。)环节三:调研反馈
教师活动:
1.会用量筒测量液体(水)的体积吗?会的举手!
2.会用量筒测量小块儿形状不规则的固体(小石块、石蜡)的体积的举手!学生活动:
学生根据自己的情况举手反馈。设计意图:
通过简单便捷的调研,了解学生对量筒的使用方法掌握地情况如何,如果学生都掌握了就不再统一讲解了,如果有难度就得放一定的时间让学生试测并讲解,因为此处是完成本节实验的基础和前提。环节四:交流展示
教师活动:
1.鼓励学生大胆展示自己的实验方案。
2.要求其他同学认真听取别人的方案,并与自己的方案比较,积极发表不同看法。
学生活动:
学生踊跃发言,大胆展示自己的实验方案;有不同想法的同学积极发表自己的看法。
设计意图:
教师做好发动和引导,不包办、不灌输,让学生自己先思考与交流,然后展示并讨论完善实验方案,使学生真正成为学习的主人,充分体现新课程理念,突出学生的主体地位。
环节五:评估筛选
教师活动:
1.对学生提出的不同方案给予充分肯定。2.针对部分实验方案存在一定的“瑕疵”,如有的同学在测量小石块或石蜡的密度时,先利用排水法测量体积,然后再测质量,引导学生思考这样做会不会有较大的误差?如果有怎么克服?
3.有的同学测量水的密度时,直接利用量筒测量水的质量和体积,在肯定方案的同时引导学生考虑此方案有何不妥?
学生活动:
通过思考、讨论明白部分方案的不足之处以及如何改进的方法。设计意图:
通过教师的启发和诱导,让学生自己对实验方案进行评估与完善,体会成长的快乐和成功的愉悦,培养学生精益求精的毅力和品质。环节六:分组实验
教师活动:
教师巡回指导,帮助学生解决试验中遇到的困难和问题。学生活动:
学生利用自己实验台上所提供的器材和物品,选其中一项(测小石块的密度、测石蜡的密度或测水的密度)进行分组实验。
设计意图:
通过动手实验,激发并保持学生的学习兴趣和学习热情,培养学生实事求是的科学态度和严谨的科学作风,提高学生的动手操作能力和团结协作的意识。
环节七:反馈总结 教师活动:
1.分别让完成不同实验的学生展示自己的测量结果,教师做简单板书。2.引导学生总结物质密度的特点。3.鼓励学生自主总结本节课的收获。学生活动:
1.积极交流展示自己的实验成果。
2.通过分析实验数据,发现物质密度的特点。
3.对自己本节课中表现与收获进行总结,可以是成功的经验也可以是失败的教训或者是知识技能方面的总结都可以。
设计意图:
初中物理《浮力》教学设计 篇7
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1009-010X(2012)10-0062-03
【教学目标】
知识与能力:1.知道浮力的大小怎样计量;2.了解浮力是怎样产生的。
过程与方法:1.通过观察了解浮力的产生;2.通过交流了解浮力应用的社会价值。
情感态度与价值观:1.初步认识科学技术对社会发展的影响;2.初步建立应用科学知识的意识;3.培养严谨的科学态度和协作精神。
【教学重点】影响浮力的因素,阿基米德原理的实验。
【教学难点】影响浮力的因素及阿基米德原理的理解。
【教学器材】教师用:氢气球、柱状水桶、乒乓球、烧杯、天平、溢水杯、红色塑料球、演示弹簧测力计、石块、去掉瓶底的可乐瓶;
学生用:水槽、柱状水桶、矿泉水瓶、弹簧测力计、重物、小桶、溢水杯、烧杯。
【学情分析】九年级学生已了解漂在水面的物体受到水的浮力,而且懂得浮力的方向是向上的。但是浮力的大小等于什么、跟什么因素有关、在水中下沉的物体是否受到浮力、为什么会产生浮力等问题是完全陌生的。所以,本节课从学生的认知入手了解浮力,体验浮力的存在,并通过体验感受浮力的大小跟什么因素有关,然后通过演示、视频的方式完成对浮力产生原因的认识。整节课设计使学生对浮力有一个完整的正确的认识。
【教学策略】
(一)教学方式:引导—探究与参与—合作相结合。
(二)学法指导:自主学习,合作学习。
(三)教学手段:以实验为依托,实现设疑与释疑,探究、体验、构建与方法的有效整合。
【教学设计】
【板书设计】
第五节:浮力
一、 浮力的概念:
1.浮力的施力物体:液体或气体。
2.浮力的方向:总是竖直向上的。
二、浮力的大小
(一)漂浮条件F浮=G物
(二)称重法 F浮=G-F拉
(三)阿基米德原理F浮= G排=m排g=ρ液V排g
(四)浮力产生原因F浮=F向上-F向下
【教学反思】
本节课利用40分钟全面认识“浮力”这个物理量。授课的方式采用教师演示、学生展示、学生探究实验相结合,采用问题设置法引起认知上的矛盾点,激发学习兴趣,得出正确的观点后继续以追问的方式,让学生对所学知识有一个全面的认识。采用体验浮力、感受浮力、猜想浮力的影响因素、设计探究实验等环节,符合学生的认知事物的特点。所以达到了高效课堂的目的。但是学生对于浮力的概念的理解应用还不到位,仍然需要继续练习。
【点评】
【从认识论角度看知识构建】
1.注重情景的创设。每一个知识层次恰如其分的利用实验创设情景,通过问题驱动,将学习者引入到“愤悱”的认知矛盾状态,能够充分调动学生学习的欲望,引导学生“生疑”、“质疑”、“释疑”,培养他们发现问题、分析问题、解决问题的能力。
2.注重问题的设置。问题的设置围绕学生的最近发展区,科学合理,有利于学生学习的知识建构,切合课程标准的要求和建构主义思想,符合学生的认识规律。
【从系统论角度看设计思路】
从系统论看教学设计的思路。本节课课堂结构的展开按四个知识层次,即“认识浮力——感受浮力——探究浮力——浮力产生”的递进设计,从每一层次的处理,又按照“问题提出——实验探究——应用”顺序进行,既有对浮力知识的拓展,又有深层次的挖掘,实验的设计有一定的独创性,思路清晰,结构严谨,密度合理。
【从方法论角度看方法渗透】
1.教学策略。以问题为主线,以实验探究为依托,借助多媒体的优势,实现设疑与释疑,探究、体验、构建与方法的有效整合。
2.学法指导。一是教育学生养成利用身边的材料,养成动手动脑学物理的习惯,如利用空的矿泉水瓶和盛水的水桶,体验手的感觉;二是让学生学会从物理现象中总结物理规律,潜移默化影响学生探究的全程思维。如浮力产生、测定,以及浸没在液体中的物体受到的浮力G排和G液的关系,推广到漂浮在液体表面的物体,G排和G液的关系,并启发学生思考归纳浮力的大小G排和G液的关系。
【从实践论角度看学习效果】
(一)三维教学目标的达成
本节课目标制订全面、具体、适宜。符合学生的认识规律,难易适度。从目标达成来看,教学目标体现在每一教学环节中,教学手段紧密地围绕目标,为实现目标将物理知识、操作技能、科学方法和理性思维相融合,有机地渗透于学习的情景中,激励学生自主的探究,让学生经历科学探究,有成功感,让学生与外部环境相互作用实现同化和顺应,集中体现了学生全面和谐发展、个性发展和终身发展的客观要求。
(二)重点与难点的落实
重点:利用实验让学生探究浮力和液体重力的关系,突出教学重点。
难点:利用实验教学,澄清浮力的大小与深度无关,突破了阿基米德原理难点。
(三)看传承与创新的效果
1.凸显“三主”原则,突出知识主线、教师主导、学生主体,注重学生个体差异和全面发展与知识的建构,注重培养学生科学素质、科学态度、科学精神和科学探究能力的培养。
2.现代信息技术与物理教学内容、实验的有机结合,优化了教学过程,提高了学习效果,学生思维在探究过程中始终处于主动、积极、活跃、开放的状态(从方案的设计、器材的选取等环节可说明这一点),且生与生、师与生的设疑与质疑,相互交流,体现了教师组织、引导、帮助及师生关系的民主化。
3. 积极创设和谐的学习氛围,由兴趣——动机——欲望——获取,注重学生的非智力因素的培养。培养了学生社会参与意识和责任感,建立平等和谐互动的对话关系,互相合作交流思想,注重培养学生的团队意识和合作精神。
4.倡导了“教”、“学”方式的多样化,照顾学生的个體差异,既有“引导——探究”、“参与——活动”的教学方式,又有自主学习、合作探究的学习方式,实现了教与学方式的有机融合。
【商榷之处】
1.从教学设计看,课堂中的自主学习是教师指导下的自主,学生活动基本按教师设计的思路开展,学生自由的思维空间仍然受到教师的束缚,学习的权利没有完全放开。学生在本节课中想学习什么知识,想探究哪些内容,课堂中并没有很好的体现。
2.从教学过程看,本课缺少评价、交流与小结的环节,学生在学习过程中的困惑和收获没有充分交流,缺乏自我评价和相互评价。
3.从教学内容看,教师对影响浮力的多种因素处理的欠妥,没能真实的暴露学生的认识误区和实验的澄清,笔者从多年教学经验看,学生往往会认为(1)浮力的大小可能跟物体的密度有关;(2)浮力的大小可能跟物体的体积有关;(3)浮力的大小可能跟液体的密度有关;(4)浮力的大小可能跟物体浸入液体的深度有关;(5)浮力的大小可能跟物体排开液体的体积有关;(6)浮力的大小可能跟物体的形状有关; (7)浮力的大小可能跟液体的温度有关,等等,所以,澄清其中的误区也是非常重要和必要的,实际上教师也可以让学生在课下对上述问题进行探讨。
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