初中物理探究式复习课教案---《密度的测量》
黑河二中：韩丙山
一、设计思路: 由浅入深，层层设障，力求让学生在跨越障碍的同时，学习能力和学习效果得到大幅的提高。
二、教学目标：
1、知识与技能：
掌握多种测量工具测量密度的方法。
2、过程与方法：
引导学生通过对密度测量基本方法的理解，延伸到利用特殊工具来解决测量密度的特殊方法。
3、情感态度与价值观：
培养学生养成良好的、实事求是的实验习惯和严谨的科学态度，使学生在学习中能体验到物理学的奥妙。
三、重点与难点：
重点：密度测量的基本原理
难点：利用多种测量工具测量密度的特殊方法
四、教学过程
1、引入: 鸡蛋和豆浆是我们同学都很喜爱的早餐食品，我们知道鸡蛋放入水中会沉底，那鸡蛋放入盐水中会是什么状态呢？
根据我们所学过的知识，我们只要知道它们的哪个物理量就可以了？ ——密度。
今天我们就来上一节关于密度测量的复习课。
2、授课: 第一环节：用常规方法测量物体密度来复习实验原理ρ=m/v,也就是用天平测质量，用量筒测体积，再代入公式进行计算。
问题：用天平、量筒、烧杯如何测量盐水的密度？
烧杯要求学生写出实验步骤，用测量出的物理量表达密度。如果学生有多种测量方法，就请同学分别去分析造成实验误差产生的原因，并设法进行改进。
方法一：如图
①用天平测量空烧杯的质量m1 ②用天平测量烧杯和盐水的总质量
③将盐水全部倒入量筒中，记录盐水的体积V ④表达式ρ=（m2-m1）/V 方法二：如图
①用天平测量烧杯和盐水的总质量m1 ②用天平测量空烧杯的质量m2
③将盐水全部倒入量筒中，记录盐水的体积V ④表达式ρ=（m1
方法三：如图
- m2）/V
①用天平测量烧杯和盐水的总质量m1
②将一部分盐水倒入量筒中，记录盐水的体积V ③用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量m2 ④表达式ρ=（m1
- m2）/V 实验分析：
方法一在将烧杯中的盐水倒入量筒中时，烧杯内壁会有少量的盐水残留，使倒入量筒中盐水的体积减少，实验误差较大。
方法二将烧杯中的盐水全部倒入量筒中时有可能超过量筒的量程。 方法三是最好的方法，可以避免出现上述问题。
第二环节：开始给学生设障
障碍1：用以下器材测小石块的密度
烧杯
学生需要解决的问题是：石块是不规则的固体，不能用量筒直接测量体积。
实验方法：
①用天平测量石块的质量m ②将适量水倒入量筒中，记录水的体积V1
③再将石块完全浸没在量筒内水中，记录水和石块的总体积V2 ④表达式ρ=m/（ V1 V2） 实验分析：
先测质量还是先测体积？
如果先测体积,测量体积后再从量筒取出,石块上面会沾水,这时再测质量,质量就会偏大,再带入公式得到密度,误差也大.
障碍2：如何测量密度小于的物体的密度，例如：小蜡块。
-
烧杯有了上个实验的基础，学生知道石块完全浸没时排开水的体积就是石块的体积。这次设置的障碍是：学生需要解决的问题是蜡块漂在水面上，不能完全浸没，此时排开水的体积就不等于蜡块的体积。
实验方案 方法一：针压法
①用天平测蜡烛的质量m
②量筒中倒入适量的水，示数为V
1③将针扎在蜡烛里，压入量筒中， 示数为V2
④表达式为P=m/V2-V1
此方法忽略针的体积
方法二：悬锤法 ①天平测蜡烛质量为m
②量筒中倒入适量的水。蜡烛下拴密度大于 水的重物。
③先让重物没入水中，示数为V1
④再让重物和蜡烛一起没入水中，示数为V2
表达式为P=m/V2-V1 方法三：埋沙法 1.用天平测出蜡块的质量m 2.用细线拴好蜡块投入量筒中
3.向量筒中注入细沙并摇平沙面体积V1 4.用细线把蜡块取出再摇平沙面体积V2 5.蜡块密度为P=m/V1-V2
障碍3：用上个实验的器材，如何测量冰糖的密度。
小蜡块
烧有了这两个实验的基础，无论漂浮还是下沉的物体，学生都能够设计实验去测量了，我继续为学生设障去激发他们的求知欲和创新精神。学生需要解决的问题是：
一、
二、冰糖直接放入水中会溶解
如果这些器材不能测量还需要什么器材
同时，也训练了学生选择器材的能力
给学生几分钟时间分组讨论.然后让各组说明自己的设计方案,学生可能想到如下几种方法:
一、用白砂糖代替水
冰
白砂糖
白砂糖
二、用饱和糖溶液代替水
冰糖的饱和溶解
三、用面粉或砂子代替水
细沙
四、用糖块不溶的豆油代替水
食用油
学生设计出这几种方案后，老师给出肯定。这几种方案都可行。这时老师再设置一个问题，哪种方案更好呢？让学生去讨论，这时同学们一定会把自己设计出的方案与其他组的方案做对比，找出自己的设计方案有何优点。通过激烈的讨论，对比，交流，分析达成共识。设计方案的好坏应考虑：
一、
二、
三、使用的材料可回收而不是废弃 可操作性强，而且简单易行 尽量使误差更小
通过以上的探究活动，大家一致认为前两种方案更好。
障碍4：接下来，我再为学生设置更具挑战性的障碍，测量仪器只有量筒或只有天平或只有弹簧测力计又如何测量物体的密度呢？当学生解决了这几个问题后，会获得巨大的成功感的。
只有弹簧测力计：
从一道中考题引入比较好：有一个地质队员，在野外发现一种矿石，他想很快知道他的密度是多少？粗略判断它是什么物质，但手边只有弹簧测力计，具体怎么做呢？
老师引导学生应用浮力知识解决这个问题，
第一步在空气中用弹簧测力计测矿石的重量为G1
第二步在水中用弹簧测力计测矿石的示数为G2
利用差值法求浮力，进一步求出排开水的体积
本实验的关键是矿石的体积等于排开水的体积。这样利用公式ρ=m/v就可以求出矿石的密度了。
测量仪器只有量筒
利用古代曹冲称象的故事引导学生利用量筒想办法测石块的质量，
第一步用小烧杯放入量筒中充当船，计下此时的示数为V1 第二步将石块放入小烧杯中计下此时的示数为V2
第三步将石块从小烧杯中拿出放入水中计下此时的示数为V3
本实验的关键点是漂浮体的质量等于排开水的质量。 测量仪器只有天平
在测量工具只有天平的情况下测石块的密度，还是要强调从浮力知识入手 第一步先用天平测烧杯和适量水的质量m1 第二步将石块放入水中测它们的总质量m2 第三步将石块用手拉起悬在水中测这时的质量为m3
这样设计实验很巧妙，本实验的关键还是矿石的体积等于排开水的体积。
