《密度的测定》教学设计

魏樱

摘 要：物理实验是物理教学极为重要的组成部分，本文以《密度的测定》教学设计为例，从教法与学法，教具，教学过程，课堂小结，教学反馈，布置作业，课后思考等几个方面进行了教学设计。

关键词：密度的测定;物理实验教学;教学设计

“密度的测定”是《物理学实验》（化学工业出版社）教材中的第一个实验，它是本学期所有实验的基础，学好这部分实践知识对培养学生动手能力，分析问题的能力，实验计算的能力，团结协作的能力，探索求真的精神都有着重要的意义，并且为以后其它实验的实践作好铺垫。

1 教法与学法

1）学情：教学对象是大一新生，95%以上是男生;80%左右学生在理论课堂基础较弱，但对实验操作有着很浓的兴趣。

2）学法：帮助学生转变观念，来到实践课堂，学生就是主体。思想上必须重视，变“要我学”为“我要学”。

3）教法：本节课的教学方法采用：多媒体教学法、讨论法、演示实验法、实践法等。由于本节课是新生第一次进实验室，所以要对实验操作进行安全教育，对实验报告的书写进行学习态度教育，对实验中可能遇到的操作问题进行演示教育，告诉他们该怎么做，不该怎么做。一定要灌输“我能行”，“我最棒”的思想，打好实验课的第一枪，把第一个实验做好！

2 教具

多媒体课件、弹簧秤、量筒、烧杯、水、细线、物理天平、游标卡尺、螺旋测微器等。

3 教学过程

1）课题引入：视频引入课题。播放密度测定的小短片，引发学生好奇，引出课题——《密度的测定》。

2）课堂教学：首先检查预习作业完成的情况，由学生回答测量仪器使用中，应该注意的事项。学生回答完毕，教师总结出：游标卡尺、千分尺、物理天平等测量工具在测量时的注意事项。接着复习提问：（1）什么是密度？（2）密度的定义式是什么？（3）测定物质密度的原理是什么？（4）实验室常用什么仪器测物体质量？什么仪器测物体体积？（5）能够测出物体质量和体积的仪器是否就只有天平和量筒吗？

强调密度测定的原理公式ρ=m/v

出示例题1：为了测定一小正方体小木块的密度（不吸水），可选用的器材有：托盘天平（含砝码）、量筒、刻度尺、大头针、水，请你设计几种不同的方案，要求写出每种方案所选的器材，实验步骤，并用所测物理量表示物质的密度。

提问：实验目的是什么？引导学生分析讨论得出：

能测出木块质量的仪器有：（1）天平（2）量筒和水

能测出木块体积的仪器是：（3）量筒、水、大头针;（4）刻度尺

分析得出四种最基本的方案组合：

1、（1）（3）  2、（1）（4）  3、（2）（3）  4、（2）（4）

提问：在确定每种实验方案所选器材后，接下来就要确定实验步骤，那么一个最简单的但又是完整的实验步骤包括哪几部分组成呢？（实验器材、被测物体、被测物理量和被测物理量的字母符号）。

指导学生分组讨论完成实验器材的选择、实验步骤的确定以及用所测物理量字母符號表示物质密度ρ的表达式，并将结果完成，填写在当堂复习研讨课学案上，对于学生回答中存在的问题则由同组伙伴合作帮助解决。

方案1

器材：天平、水和量筒、大头针

步骤：1）用天平测出木块的质量m

2）在量筒中放入适量的水，读出体积V1

3）将木块放入量筒水中，用大头针将其全部没入水中，记下水面所对的刻度值V2

4）密度表达式：ρ=m/V2-V1

方案2

器材：天平、刻度尺

步骤：1）用天平测出木块的质量m

2）用刻度尺测出木块的边长a

3）密度表达式：ρ=m/a3

方案3

器材：量筒、水、大头针

步骤：1）在量筒中放入适量的水，读出体积V1

2）将木块放入水中漂浮，记下水面所对的刻度值V2

3）用大头针将木块压入水中，记下水面升至的刻度值V3

4）计算V木=V3-V1

漂浮G=F浮=ρ水g（V2-V1）

m=G/g=ρ水（V2-V1）

密度表达式：ρ=ρ水（V2-V1）/V3-V1

方案4

器材：量筒、水、刻度尺

步骤：1、用刻度尺测出木块的边长a

2、在量筒中放入适量的水，读出体积V1

3、将木块放入量筒水中漂浮，记下水面所对的刻度值V2

4、计算 漂浮G=F浮=ρ水g（V2-V1）

m=G/g=ρ水（V2-V1）

密度表达式：ρ=ρ水（V2-V1）/a3

设置情景引入思考题1，引导学生讨论得出解决问题的实验方案及密度表达式。

思考题：

1、在本实验中若只给刻度尺、水、大烧杯，能否测出小正方体木块的密度？

步骤：1、用刻度尺量出木块的边长为a

2、木块放在量筒的水里，用刻度尺量出露出水面的高度为h

计算 漂浮 G木=F浮

ρ木gV木=ρ水gV排

ρ木gSa=ρ水gSh排

密度表达式：ρ木=h排ρ水/a=（a-h）ρ水/a

引导学生思考除了以上例题1可以用天平、量筒和水测出物体质量外，还有什么实验器材可以测出物体的质量？

引出例题2：为了测定小块橡皮泥的密度（密度大于水），可选用的器材有：弹簧秤、量筒、水、细线、烧杯，请设计三种不同的方案。

方案1

器材：弹簧秤、量筒、水、细线

步骤：1、用细线将橡皮泥挂在弹簧秤下，记下读数G

2、在量筒中放入适量的水，读出体积V1

3、将橡皮泥浸没在水中，读出水面所对的刻度值V2

4、密度表达式：ρ=G/g（V2-V1）

方案2

器材：弹簧秤、烧杯、水、细线

步骤：1、用细线将橡皮泥挂在弹簧秤下，记下读数G

2、将挂在弹簧秤下的橡皮泥浸没于水中，记下弹簧秤的读数F弹

3、计算  m=G/g

F浮=G-F弹=ρ水gV

V= G-F弹/ρ水g

ρ= Gρ水/G-F弹

方案3

器材：量筒、水

步骤：1）在量筒中放入适量的水，读出体积V1

2）将橡皮泥捏成一个小碗，让它漂浮在水面上，记下水面所对应的刻度值V2

3）将橡皮泥再捏成一个实心小球，使其浸没水中，記下水面所对的刻度值V3

4）数据处理：漂浮 G=F浮

∴mg=ρ水g（V2-V1）

m=ρ水（V2-V1）

V=V3-V1

ρ=ρ水（V2-V1）/V3-V1

为了加深学生的感性认识及有更深的课堂体验，用小铝块代替橡皮泥要求每组学生任选实验方案1和2完成实验步骤的操作。

课堂小结：

引导学生总结通过本堂课学习所掌握的测固体物质密度的方法：

测固体密度

1）可以用天平或弹簧秤很容易测出固体物质质量，还可以让其漂浮在水面上利用G=F浮计算其质量。（借助刻度尺、钩码和细线利用杠杆原理也可以测出固体物质质量）。

2）测体积可以利用量筒和水、刻度尺、弹簧秤。

3）利用实验原理公式ρ=m/v得出结果。

（四）教学反馈：

思考题：

1、请你设计一个方案：利用量筒、水、小烧杯（杯口直径小于量筒直径）测金属球的密度。写出主要步骤和密度的表达式。

2、请你设计一个方案：现有十枚壹元硬币，如何只用天平（含砝码）、烧杯、水测出硬币的密度。写出主要步骤和密度的表达式。

（五）布置作业（完成当堂课未完成的复习研讨题并思考如何测定液体物质的密度）。

（六）课后思考

设计性实验有助于学生主体地位的确立，不能总是依赖于书本的实验步骤，要自己去思考与实施。有些学生不喜欢主动设计方案，没有养成好的思考习惯。基础课程要为专业课程服务。物理实验教学的改革是一个永恒的话题。只要一天在授课的阵地上，一天就不能忘记教学改革的使命。学生在进步，老师更不能松懈，要设计出更好的教学模式和方法，适应不同层次的学生主体。