副标题#e#
新课标《科学》浙教版教材八年级(上)第一章关于密度计的内容仅仅以下列文字作一般性叙述:
……
在实验中我们看到,液体的密度不同,吸管排开液体的体积不同,液面所对的位置不同。根据这个原理,人们制作出了密度计,用来直接测量液体的密度。
密度计是一根密封的玻璃管,玻璃管下部的玻璃泡内封装有小铅丸或水银,玻璃管的上部标有刻度。当它漂浮在待测的液体中时,液面所对的刻度值就是所测液体的密度。
短短几十个字,基本上没有阐述出密度计的结构、原理、应用等。在教学过程中,很多教师对部分内容进行了“挖掘”与“开发”。但是,按照新课标的要求,很多部分的内容“超出了《新课标》的要求”,另外,把这部分内容“毫无节制地”挖深,也给学生的学习增加了不必要的负担。笔者根据新课标的要求,对《密度计》内容进行了开发,以总结性的、实验探究式的教学方式展开。
教学准备:一杯水、酒精、植物油,一支密度计,一架天平、一个量筒、几个烧杯、若干铁丝、每人一支筷子等。
1. 观察引入:
(展示一支密度计,用实物投影展出),我们在七年级时学习过温度计,请观察这支密度计,分析它的结构特征与温度计有何异同点?
引导学生从刻度(是否均匀、上大下小还是上小下大?)、形状方面进行分析。
2. 研究问题:
(展示实验器材)给你提供了一杯水、酒精、植物油,一支密度计,一架天平、一个量筒、几个烧杯,你能利用这些实验仪器研究一些问题吗?
学生可能研究的问题(围绕密度计的问题):
(1)密度计在液体(液体密度已知)中漂浮时受到的浮力是多少?
(2)密度计在液体中漂浮时受到的浮力与重力是什么关系(探究在平衡状态下二力的关系)?
(3)密度计在液体中排开液体的体积与液体的密度(已知)有关系吗?若有是什么关系?
(4)密度计在不同液体中对容器底部的压强增加量是否相同?压力呢?
(5)密度计最小能测多大的液体密度?
……
学生可能的实验设计思路:
第一个问题的可能思路:把液体倒入量筒内,记下体积V1,把密度计放入量筒内漂浮于液面上,记下液面读数V2,则V排=V2-V1。则,密度计受到的浮力根据公式F浮=ρ液gV排。
第二个问题的可能思路:密度计的重力可能用G=mg求解,而m用天平测出;密度计在液体中受到的浮力如第一种解决思路去操作。
第三个问题的可能思路:密度计在液体中排开水的体积V排,把液体盛放于量筒中,在密度计放入量筒前后看液面示数的变化即可。
第四个问题的可能思路:这种情况与容器本身的形状有关,当容器是量筒时,则对底部的压力增加量就是密度计的重力。但是在让学生探究此情况不容易,除了要有具体的数据要求外,更要以实验为基础。
第五个问题的可能思路:这主要是考虑到密度计在未知示数的情况下。在获取把密度计浸没于液体中的V排后,通过阿基米德公式得到。
……
说明:
以上的实验设计思路以可操作性为主要原则。当然,从对知识的综合程度来看,学生的实验方案提得越多越好。
3. 操作体验:
给你一支筷子和若干铁丝,你能制作一支简易的温度计吗?