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物理教案－密度知識(shí)的應(yīng)用
教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)
1．能用密度公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算．
2．能用密度知識(shí)解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題．
能力目標(biāo)
1．培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力．
2．通過(guò)解題培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力．
德育目標(biāo)
1．培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范解題，認(rèn)真細(xì)致的良好行為習(xí)慣．
2．培養(yǎng)學(xué)生克服困難，解決疑難問(wèn)題的良好品質(zhì)．
3．通過(guò)公式變形及計(jì)算題規(guī)范格式的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真做作業(yè) ，以形成整潔、規(guī)范的作業(yè) 習(xí)慣，以美的作業(yè) 給人以享受．
教學(xué)建議
教材分析
這一節(jié)主要是運(yùn)用密度知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，使學(xué)生學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用知識(shí)，教材首先提出了三個(gè)實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性，并把學(xué)生引向運(yùn)用密度知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題，使學(xué)生初步感覺(jué)到密度知識(shí)很有用處，能解決很多問(wèn)題．然后說(shuō)明運(yùn)用密度知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題需要用到各種物質(zhì)的密度，給出了一些物質(zhì)的密度表．再以提出的三個(gè)問(wèn)題為線索，講述運(yùn)用密度知識(shí)解決這些問(wèn)題的思路和方法．教材注意啟發(fā)學(xué)生自己去解決問(wèn)題，而不是—一給出解答，以利于學(xué)生動(dòng)腦思考，獨(dú)立地解決問(wèn)題，培養(yǎng)能力．最后用一個(gè)例題作示范進(jìn)一步教給學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)分析解決問(wèn)題的方法．
教法建議
本節(jié)課可用正遷移的方法由速度公式類比而導(dǎo)出密度的推導(dǎo)公式，可采用自學(xué)、討論、示范的方法．
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
一．教材重點(diǎn)與難點(diǎn)分析
1．通過(guò)公式 ，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力．
在物理學(xué)習(xí)中，經(jīng)常要運(yùn)用數(shù)學(xué)方法對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算、分析、推理、論證，但是應(yīng)注意，用數(shù)學(xué)方法來(lái)解決物理問(wèn)題必須要受到物理概念與物理規(guī)律的制約．分析問(wèn)題的物理過(guò)程、物理意義，弄清各物理量間的關(guān)系，明確公式的物理意義及其適用范圍，是運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的基礎(chǔ)，而且在運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題時(shí)，一定不要把物理問(wèn)題數(shù)學(xué)化，不能生搬硬套用數(shù)學(xué)規(guī)律，如 ，不能認(rèn)為密度與質(zhì)量成正比，與體積成反比．因此在解題過(guò)程中要重視對(duì)相關(guān)內(nèi)容物理意義的理解．
2．對(duì) 進(jìn)行公式變形
對(duì)密度公式進(jìn)行變形，可以參照速度公式的變形進(jìn)行講解，并通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算規(guī)律，使學(xué)生掌握公式變形的基本方法．然后再引導(dǎo)學(xué)生弄清每一個(gè)公式的物理意義．
二．課時(shí)安排 1課時(shí)
三．教具學(xué)具準(zhǔn)備 投影儀、投影片
四．師生互動(dòng)活動(dòng)設(shè)計(jì)
1．根據(jù)公式 ，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)討論分析得出 和 ．
2．組織學(xué)生練習(xí)讀密度表，通過(guò)讀表進(jìn)一步熟悉某種物質(zhì)密度的讀法．
3．練習(xí)求解有關(guān)密度的綜合題．
五．教學(xué)過(guò)程 設(shè)計(jì)
（一）．引入新課
首先提出幾個(gè)有趣的實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生思考解決的辦法，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性．
如：1．怎樣鑒別戒指是不是純金的？怎樣知道礦石可能是什么物質(zhì)組成的？2．怎樣知道一塊很大的長(zhǎng)方形碑石的質(zhì)量？怎樣知道教室內(nèi)空氣的質(zhì)量？3．怎樣知道一個(gè)不規(guī)則的鋼零件的體積？怎樣知道一大卷細(xì)銅絲的長(zhǎng)度？等等．然后告訴學(xué)生運(yùn)用密度的知識(shí)就可以解決這些問(wèn)題．把學(xué)生引入應(yīng)用密度知識(shí)解決問(wèn)題的新課教學(xué)中．
（二）．新課教學(xué)
1．可以用來(lái)鑒別物質(zhì)
要鑒別某一物體是什么物質(zhì)組成的，我們需要知道各種物質(zhì)的密度是多少，教材中給出了一些物質(zhì)的密度，請(qǐng)同學(xué)們打開(kāi)書(shū)，看一下三個(gè)表有什么不同？各有什么特點(diǎn)？
學(xué)生看書(shū)，然后請(qǐng)同學(xué)回答老師的問(wèn)題，在教師引導(dǎo)下對(duì)密度表應(yīng)主要認(rèn)識(shí)以下幾個(gè)問(wèn)題
a．氣體的密度表上邊標(biāo)明了“0℃，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下”的條件，應(yīng)請(qǐng)同學(xué)作出說(shuō)明．
b．在液體中水銀的密度比較大，它大于一般金屬的密度．
c．氣體的密度都比較�。�
在看書(shū)的基礎(chǔ)上，應(yīng)請(qǐng)學(xué)生讀幾種物質(zhì)的密度，說(shuō)出它所表示的物理意義．
在密度表的教學(xué)中要說(shuō)明這是科學(xué)家經(jīng)過(guò)嚴(yán)格準(zhǔn)確的測(cè)量得出來(lái)的，而且隨著測(cè)量技術(shù)的不斷改進(jìn)和提高而不斷準(zhǔn)確．
2．求質(zhì)量
體積很大的長(zhǎng)方形花崗巖石碑，質(zhì)量很大，無(wú)法直接用秤稱量，怎樣才能知道它的質(zhì)量呢？讓學(xué)生說(shuō)出他們想出的辦法．然后引導(dǎo)學(xué)生討論能不能應(yīng)用密度的公式來(lái)求．如何求？需要先知道哪些量？如何才能得到這些量？
前幾章我們學(xué)習(xí)了速度問(wèn)題，請(qǐng)同學(xué)們回憶一下速度的計(jì)算公式是什么．
如果我們要求路程和時(shí)間怎么辦？
可以進(jìn)行公式變形，得出
和速度公式變形一樣，對(duì)密度公式也可以用同樣的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行變形，下面請(qǐng)同學(xué)們將密度公式進(jìn)行變形，然后考慮變形后的式子，有什么實(shí)際意義？并舉出一些實(shí)例來(lái)．同學(xué)之間可以討論一下．
對(duì)于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差的學(xué)生，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的教學(xué)認(rèn)識(shí)公式變形的方法，例如 ， ，對(duì)比可解決 的公式變形問(wèn)題．
學(xué)生練習(xí)公式變形，并討論變形后的公式在實(shí)際中的意義．教師在學(xué)生中間巡視，進(jìn)行指導(dǎo)，學(xué)生活動(dòng)結(jié)束后請(qǐng)學(xué)生回答前邊的問(wèn)題．
由密度公式 ，可以得出 ，從式子中可以知道，用物體的體積乘以它的密度可以求出它的質(zhì)量．這樣對(duì)一些體積龐大的物體，質(zhì)量不便測(cè)量．可以測(cè)量出它的體積，從密度表中查出它的密度，最后計(jì)算出它的質(zhì)量．
也就是說(shuō)用密度知識(shí)可以求質(zhì)量．
3．求體積
密度公式還可以變形為 ，如果我們知道了物體的質(zhì)量、密度，可以求體積，比如有的物體、體積不規(guī)則，不便于直接測(cè)量，可以測(cè)出它的質(zhì)量，從密度表中查出它的密度，最后計(jì)算出它的體積．
4．講解例題
例題：有一個(gè)體積是 的鋼球，它的質(zhì)量是316g，這個(gè)銅球是空心的還是實(shí)心的？
請(qǐng)同學(xué)們用三種方法進(jìn)行鑒別．
學(xué)生練習(xí)，教師在同學(xué)中巡視，進(jìn)行指導(dǎo)，學(xué)生練習(xí)結(jié)束后，教師請(qǐng)學(xué)生回答，并分析解題思路．
請(qǐng)幾個(gè)同學(xué)分別說(shuō)出他們的判斷方法．
可以求出這個(gè)球的密度，把它與銅的密度進(jìn)行比較，如果相等是實(shí)心的，但是我們的計(jì)算結(jié)果是小于銅的密度，所以是空心的．
我們先假設(shè)它是實(shí)心的，計(jì)算一下它的質(zhì)量應(yīng)當(dāng)是多大，把計(jì)算出的值與球的實(shí)際質(zhì)量進(jìn)行比較，結(jié)果大于球的實(shí)際質(zhì)量，所以原球是空心的．
根據(jù)給出的銅球的質(zhì)量，計(jì)算一下它的體積是多少，結(jié)果小于已知球的體積，所以是空心的．
那么我們計(jì)算出的體積值是誰(shuí)的體積．
是球殼的體積．
由學(xué)生們的分析歸納出：判斷這個(gè)球是空心還是實(shí)心有密度比較法、質(zhì)量比較法、體積比較法三種．
用投影打出如下標(biāo)準(zhǔn)解題過(guò)程，教師講解巡視中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，要求學(xué)生予以改正．
已知：
求 判斷球是空心還是實(shí)心
解法一、密度比較法
球?yàn)榭招模?/p>
解法二、質(zhì)量比較法
銅球?yàn)榭招模?/p>
解法三、體積比較法
銅球是空心的．
請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算一下，空心部分的體積是多少？
空心部分體積等于球的體積 減去殼的體積 ，是 ．
從前邊的計(jì)算我們看到，這個(gè)銅球的密度是 ，它恰好和鐵的密度相同．這里邊告訴了我們兩個(gè)問(wèn)題．
一是平均密度問(wèn)題，我們剛才計(jì)算出的 ，實(shí)際是這個(gè)球的平均密度，如果一個(gè)物體由兩種以上的物質(zhì)組成，這個(gè)物體的密度應(yīng)當(dāng)是
二是用密度鑒別物質(zhì)問(wèn)題，如果我們計(jì)算出某一物體密度和密度表中某一物質(zhì)密度相同，我們只能說(shuō)可能是這種物質(zhì)，如果前邊例題中你不知道是銅球，這樣用計(jì)算出的密度值一分析就會(huì)錯(cuò)誤地認(rèn)為是鐵球．而且從密度表中可以看到花崗石的密度在 之間，如果一塊花崗石密度恰好是 ，我們能說(shuō)它是鋁嗎？顯然不能．所以在用密度進(jìn)行物質(zhì)鑒別時(shí)往往還要配合利用物質(zhì)的其他特性，比如顏色、硬度等等．更科學(xué)的鑒別物質(zhì)的方法，應(yīng)采用化學(xué)分析或光譜分析，鑒別組成它的化學(xué)元素成分．
3．總結(jié)、擴(kuò)展
本節(jié)課的教學(xué)實(shí)際上是應(yīng)用密度公式及其變形公式，研究求解物體質(zhì)量、體積、密度的問(wèn)題，在實(shí)際運(yùn)用中提醒學(xué)生注意不要死記硬背公式，要了解公式中三個(gè)物理量之間的關(guān)系并靈活運(yùn)用，尤其是比例問(wèn)題，（以下內(nèi)容可采取邊講邊討論的方式進(jìn)行）
（1）同種物質(zhì)組成的甲、乙兩物體，其質(zhì)量與體積的關(guān)系（兩物體均應(yīng)為實(shí)心）．
由于同種物質(zhì)組成的甲、乙兩物體其密度相同，所以 由此得出 ．說(shuō)明同種物質(zhì)組成的甲、乙兩物體其質(zhì)量也與它們的體積成正比，體積大的物體其質(zhì)量也大．
（2）不同物質(zhì)組成的甲、乙兩物體，如果它們的質(zhì)量相同，其體積與密度的關(guān)系．
由于 ，所以 ，也就是 ，說(shuō)明相同質(zhì)量的不同物體，密度大的體積小，它們的體積與它們的密度成反比．
（3）不同物質(zhì)組成的甲、乙兩物體，它們的體積相同，它們的質(zhì)量與它們的密度之間的關(guān)系．
由于 所以 也就是 ，它告訴我們相同體積的不同物體，密度大的物體質(zhì)量也大，它們的質(zhì)量與它們的密度成正比．
探究活動(dòng)
【課題】鑒別鉛球
【組織形式】學(xué)生活動(dòng)小組
【活動(dòng)流程】
提出問(wèn)題；猜想與假設(shè)；制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)；分析與論證；評(píng)估；交流與合作．
【參考方案】用密度知識(shí)鑒別體育課用的鉛球是否是純鉛的．
【備注】
1、寫出探究過(guò)程報(bào)告．
2、發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題．
物理教案－密度知識(shí)的應(yīng)用
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