“密度”教学初探

一、教材分析

密度是物质的一种特征，它在工农业生产和科学技术上有着广泛的应用。同时它也是物理课中学习液体内部的压强、浮力等知识的基础。因此“密度”一节是初中物理教学中的一个重点。

密度的概念比较抽象，又是学生在物理课中第一次学到表征物质特性的物理量，学习时往往感到难以理解。因此“密度”一节也是初中物理教学中的一个难点。

教材中“密度”一节包括四个知识点：密度的定义；密度的计算公式；密度的单位；密度表。其中，密度是物理课中第一个用来表征物质特性的物理量；密度的公式是第一个用比值来表示物质特性的公式；密度表是学生学到的第一个物理常数表。因此，教好这些知识对以后的物理教学也有很大的影响。

该节的四个知识点并不是孤立的。它们之间存在着密切的联系。其中起决定作用的是密度的定义。只要搞清了密度的概念，那么密度的计算公式、单位等等就迎刃而解了。因此，如何引入密度的概念，怎样讲清密度的概念就成为该节教学成败的关键。

在教材中，安排了两个演示实验：体积相等的铁块和铝块质量不相等；体积相等的水和酒精质量不相等。然后就直接引出了密度的概念。这里由于缺少一些必要的准备，给基础较差的学生造成了学习上的障碍。

考虑到初中学生的特点是好动、好奇，对形象的直观的东西接受能力较强，而抽象思维能力较弱。因此应该尽可能创造条件让学生自己动手来观察现象、研究问题，而教师则通过启发引导，让学生主动地去探求物理规律。

基于以上认识，我觉得如果将演示实验改为学生实验，让学生边实验，边讨论，而教师再有意识地设置一些台阶，就能使学生比较容易地建立起密度的概念，收到较好的效果。

请学生拿起桌上形状、体积都相同的铁块和铝块，讨论可以用哪些方法来辨认它们？当学生讲到它们的质量不同（或轻重不同）时，就因势利导，请学生自己把它们放到天平上加以比较，看到体积相等的铁块和铝块质量是不相等的，铁块质量大，铝块质量小。

再请学生思考可用哪些方法区别水和酒精？引导学生比较相同体积的水和酒精的质量，看到它们的质量也不相等，水的质量大，酒精质量小。

请学生用天平测量预先准备好的 20 毫升水、40 毫升水；20 毫升酒精、40 毫升酒精；10 厘米 ³ 的铁块、20 厘米 ³ 的铁块、10 厘米 ³ 的铝块、20 厘米 ³ 的铝块的质量（为节约时间，每一组学生只测量一组物质

的质量）。将测量结果分别填入表一、表二中。

（表一）

（表二）

物质	体积（ 10^-6 米 ³ ）	质量（ 10^-3 千克）	单位体积的质量（ 10³ 千克/米 ³ ）
水	20	20	1
	40	40	1
酒精	20	16	0.8
	40	32	0.8
铁	10	78	7.8
	20	156	7.8
铝	10	27	2.7
	20	54	2.7

引导学生讨论表一，看到相同体积的不同物质，其质量不同。进一步强化从第 1 步得到的结论。
提出问题。有人说：水的质量比酒精大，这种说法对吗？引导学生分析表二，看到不同体积的不同物质，其质量的大小不仅跟物质种类有关，还跟体积大小有关。因此，上述说法是错误的。在表二中，虽然相同体积的水比酒精质量大，但 20 厘米 ³ 水的质量就比 40 厘米 ³ 酒精的质量小。由此可知，我们不能光用质量来表征物质的特性。
再引导学生分析同一种物质质量跟体积的关系，计算单位体积这种物质的质量（见表二）。从所得结果可知，对同一种物质、体积不同时质量也不同，但质量跟体积是成正比的，即单位体积某种物质的质量总是一个常数，而单位体积不同物质的质量是不同的。
总结讨论结果，引出密度的定义。指出在体积相等的情况下，不同物质的质量不同，这是物质的一种特性。物理学中可以用单位体积的某种物质的质量来表示物质的这种特性，这就叫物质的密度。

质量 m

密度＝体积或 ρ＝ V

提出问题：根据密度公式，能不能说物质的密度跟质量成正比、跟体积成反比？一支粉笔的密度大，还是半支粉笔的密度大？铁钉的密度大，还是一块木板的密度大？通过讨论，进一步强调：密度是物质的一

种特性，而不是物体的特性。它跟物体的形状、大小无关，只取决于做成物体的物质。

引导学生回忆：到目前为止物理中还学过哪些复合单位？（牛顿/千克、米/秒）怎么读？表示什么意思？

（陈问燮文）