1、第 4 节 密度与社会生活课题 密度与社会生活 课型 新授课知识与技能1.理解密度与温度的关系，并能解释简单的与社会生活相关的密度问题.2.了解物质密度的变化会引起物体发生热胀冷缩的现象.3.了解水的反常膨胀，会利用密度来鉴别物质.过程与方法1.通过实验探究活动，总结出：一定质量的气体，温度升高时，体积变大，密度变小；反之，温度降低时，体积变小，密度变大.2.学习运用密度知识分析和解决问题的方法.教学目标情感、态度与价值观1.通过介绍密度知识的实际应用，认识理论与实际的密切联系.2.培养学生严谨的科学态度，充分把密度知识与社会生活紧密相连.教学重点1.密度与温度的关系.2.运用密度鉴别物质.教
2、具准备多媒体课件、气球、冰块、酒精灯、纸制作的风车、火柴等.教学难点水的反常膨胀，4时水的密度最大.教学课时 1 课时1.因气体受热膨胀，一定质量的气体温度升高时，体积 变大 ，密度 变小 .（均填“变大” “变小”或“不变” ）2.温度能够改变物质的密度，在我们常见的物质中， 气体 的热胀冷缩最显著，固体 和 液体 的密度受温度的影响较小，有时可忽略不计.（均填“气体”“ 固体”或“液体”）3.一定质量的水凝固成冰时，密度 变小 ，体积 变大 ，所以冬天自来水管保护不好会胀裂.4.水在 4 时密度最大，温度高于或低于该温度，水的密度都会变 小 ，如图所示.课前预习5.不同物质的密度一般不同，
3、所以通过密度可以 选择材料和鉴别物质 .但要准确地鉴别物质，通常需要多种方法并用.巩固复习教师引导学生复习上一节内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解） ，加强学生对知识的巩固.备课笔记新课导入密度在我们的社会生活中有重要的价值，具有广泛的应用.下面请大家欣赏一段视频.（盐水选种视频）从录像中大家知道了农民伯伯是如何选出优良种子的.可见，密度知识与我们的生活有着密切的联系，请大家回忆，我们生活中还利用密度知识做了些什么？学生发言，教师适时点评，给予鼓励.好，下面我们就开始讨论密度与社会生活的关系.进行新课密度与温度1.气体的密度与温度我们在前面学习密度的知识时，密度表中介绍物质
4、的密度都要附上温度这个条件.这是为什么呢？是不是物质的密度与温度有关呢？下面我们来进行实验探究.请大家注意观察并思考.实验一：在室温下，吹鼓两个气球，分别把它们放在冰箱的冷藏室和炉火附近，过一会儿，你会发现什么现象？实验二：按照教材 P120“想想做做”中图 6.4-1 做个纸风车.如果把风车放在点燃的酒精灯附近，发现风车能转动起来.你知道是什么推动了风车转动吗？生 1：实验一中，发现放在冰箱冷藏室的气球体积变小，而放在炉火附近的气球体积变大.说明温度降低，体积变小，气球中气体的密度变大；反之，温度升高，体积变大，气球中气体的密度变小.生 2：实验二中，空气因受热膨胀，密度变小而上升.热空气上
5、升后，上面的冷空气就从四面八方流过来，形成了风.风推动纸风车转动.回答正确，现在大家都知道了风的形成是由于空气受热膨胀，气体密度变小而上升.热空气上升后，温度低的冷空气从四面八方流过来从而形成了风.人们利用风力来取水、灌溉、磨面、推动帆船等，近代大规模利用风力来发电.下面给大家播放一段龙卷风的视频，进一步探究风的形成过程.板书：1.气体受热膨胀，体积变大，根据密度 =m/V，质量 m 一定，体积 V 变大，则密度 变小.2.温度能够改变气体的密度,气体的热胀冷缩现象比较显著，它的密度受温度的影响也最大.【例 1】 （多媒体展示）一天，小明看到煤气公司价格牌上的价格：冬季 55 元/瓶，夏季 5
6、1 元/ 瓶.他寻思着为什么夏季价格低？他回家后查找了资料得知：煤气在冬季的密度是0.88103kg/m3，在夏季的密度是 0.8103kg/m3，煤气瓶容积是 0.015m3.通过计算，他发现夏季的煤气价格比冬季价格 （选填“高”或“低” ）.若两季节价格一样，夏季应标价为 元/ 瓶；如果按质量计价，煤气价格应是 元/kg.解析：冬季，每瓶煤气的质量为 m 冬 =冬 V=0.88103kg/m30.015m3=13.2kg，煤气价格为 55 元/13.2kg=4.17 元/kg.夏季，每瓶煤气的质量为 m 夏 = 夏 V=0.8103kg/m30.015m3=12kg,煤气价格为 51 元/
7、12kg=4.25 元/kg. 由此可知，夏季价格比冬季价格高 .若两季价格一样，夏季应标价为 4.17 元/kg 12kg/瓶=50.04 元/瓶.答案：高 50.04 4.17备课笔记2.水的反常膨胀下面我们再看一个奇怪的现象：在我国北方，冬天对自来水管的保护十分重要.如果保护不好，使水管内的水结冰，不仅影响正常的生活用水，有时还会把水管冻裂，造成送水设备的损坏.请大家思考，为什么自来水管会被冻裂？师引导学生分析:从密度公式 =m/V 知，体积 V=m/.不妨取质量 1kg 的水来计算，则水的体积 V=m/ 水 =1/1.0103m3=1.010-3m3.当水结成冰后，体积为 V=m/ 冰
8、 =10.9103m3=1.110-3m3，可见，水结成冰后，体积变大了.由此可知，水不简单地遵守一般物质遵循的“热胀冷缩”的规律.事实表明，4的水密度最大.温度高于 4时，随温度的升高，水的密度越来越小；温度低于 4时，随温度的降低，水的密度也越来越小.水凝固成冰时，体积变大，密度变小.人们把水的这个特性叫做水的反常膨胀.（水的密度随温度变化的图象如图所示）板书：通常情况下，一般物质都遵循“热胀冷缩”的规律，但水除外，水具有反常膨胀.4时水的密度最大.同学们现在明白了为什么冬天水管会被冻裂了.生：由于水结冰时体积变大，而铁管在温度降低时，体积缩小，因此，铁管就会被胀破.进行新课密度与物质鉴别
9、密度是物质的一种特性，人们可以根据密度来鉴别物质.日常生活中，我们看到很多玩具商品，表面的颜色与金子的颜色相同，它们真的是金子做的吗？你如何鉴别呢？好，下面首先来看一道例题.【例 2】教师用多媒体展示教材 P121 例题：体育锻炼用的一个实心铅球的质量是 4kg，经测量知道它的体积是 0.57dm3，这个铅球是用铅制造的吗？请 2 位同学在黑板上演算，其他同学在下面计算，提醒学生注意书写格式的规范.然后教师点评.从前面密度表，我们知道一般不同物质的密度是不同的，但也有部分不同物质的密度是相同的，如酒精和煤油都是液体，它们的密度相同；冰和蜡都是固体，它们的密度相同，因此，为了准确地判断是哪种物质
10、，除了利用密度外，当然还要结合物体的颜色、气味、透明度、是否燃烧、硬度等物理性质从多方面进行综合分析判断，这样才能得出准确的结论.备课笔记规律总结：通常情况下，一般物质都遵循“热胀冷缩”的规律，而一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显，因而密度受温度的影响比较小.拓展：分布不均匀的物质，可用质量与体积之比表示物体的平均密度: 平均=m/V.板书：密度是物质的一个重要属性，可以鉴别物质，但要准确地鉴别物质，常常要多种方法并用.请同学们思考:当物体为空心时 ,由物体的质量和体积计算出来的密度比密度表上标明的密度要小,这是怎么回事?学生分析,讨论,教师总结：这时求出的密度是物体的平均密度，而密度表
11、上标明的密度是指物体在实心状况下的密度.接下来请大家阅读教材 P122“科学技术社会材料与社会发展”.教师介绍材料科学的发展，并要求同学们课后查阅资料，进行交流、讨论.人类发展的过程：石器时代青铜时代铁器时代新技术革命时代.材料、能源、信息是现代文明的重要支柱.在新材料的开发过程中，材料的密度是科学家研究的核心问题之一.进行新课密度在社会生活中的应用密度是物质的基本特征之一，每一种物质都有自己的密度，密度在社会生活中的应用有：（多媒体展示）（1）勘探队员在野外勘探时，通过对样品密度等信息的采集，可以确定矿藏的种类及其经济价值.（2）在麦场上，人们利用风力来扬场，分拣饱满的麦粒与瘪粒、草屑等.（
12、3）在商业中鉴别牛奶浓度、酒的浓度.（4）在农业生产中配制盐水选种等等都用到密度的知识.（5）除此之外，密度知识还在工业生产中也得到了广泛的应用，人们要根据不同的需求来选择合适的材料.汽车、飞机以及航天器的设计师们，根据不同的需求，对制造材料的密度及其性能选取不同的技术要求：交通工具、航空器材中，常采用高强度、低密度的合金材料、玻璃钢等复合材料.在产品包装中，常采用密度小的泡沫塑料作填充物，防震、便于运输、价格低廉.归纳起来，密度的应用体现在两个方面：鉴别物质和选材.板书：密度在社会生活中的应用：（1）鉴别物质.（2）在制造业和包装运输中选择合适的材料.【例 3】 （多媒体展示）下列说法中，正
13、确的是（ ）A.特技表演看到很高大的物体倒塌砸在演员的身上，演员却丝毫无损没有受伤，这说明这些倒塌的物体是用密度小的材料制成的B.包装物品时用泡沫，主要是因为泡沫硬度小，容易弯曲变形C.铝合金用来制作门窗是因为铝材料的硬度小、耐腐蚀D.密度是物体的基本属性，利用密度可以鉴别物体解析：在拍特技电影时搭建的高大建筑物往往用密度小的材料制成，这样便于减轻重量，倒塌下来不会砸伤演员；泡沫塑料的密度小，同等体积的情况下质量小，运输方便；铝合金作为门窗的材料主要是利用铝的密度小，相同体积的情况下质量小；密度是物质的基本属性，而不是物体的基本属性，利用密度可以鉴别物质，而不是鉴别物体.答案：A备课笔记备课笔
14、记教学板书课堂小结通过这节课的学习，我们进一步理解了密度是物质的一种属性，它与社会生活密切相关，可以利用密度知识选择材料、选择种子、鉴别物质确定物质的经济价值等等.同时，我们还知道密度与温度有关，对于大多数物质（水除外）来说，温度升高时，体积变大，密度变小.因为水具有反常膨胀现象，在 4时水的密度最大.总之，密度与我们的生产、生活密切相关.好，谢谢大家！教材习题解答【教材 P120“想想做做” 】1.在室温下，用绷紧的橡皮膜把一个空锥形瓶的瓶口封上，然后把瓶子放入热水中，橡皮膜会凸起来.过一会，再把瓶子放入冰水中，观察橡皮膜的变化.解：橡皮膜会凹下去.（提示：放入热水中,锥形瓶内空气温度升高,
15、体积膨胀，使橡皮膜凸起来；放入冷水中，温度降低,体积缩小，橡皮膜下凹）2.按右图做一个纸风车.如果把风车放在点燃的酒精灯上方，风车能转动起来.你知道是什么推动了风车吗？解：点燃的酒精灯使周围空气受热，体积膨胀，密度变小而上升.同时四面八方的冷空气流过来，从而形成了风，风推动了风车使风车转动起来.【教材 P123“动手动脑学物理” 】1.有一种 1 角硬币，看上去好像是铝制的.它真是铝制的吗？请你想办法测量它的密度.写出你选用的实验器材、实验方法、你所采用的实验步骤.1 角、5 角和 1 元硬币所用的金属一样吗？通过实验验证你的判断.解：(1)实验器材：1 角硬币 10 枚、细线、刻度尺、天平
16、.(2)实验方法及步骤：(说明：本题答案是开放的，可以采用比较密度、体积或质量的方法进行，本题示例是比较密度)教材习题解答A.用天平称出 10 枚硬币的总质量 ,记为 m.B.将 10 枚 1 角硬币叠在一起用刻度尺测出其高度 ,记为 h.C.将细线紧密缠绕在 1 角硬币的圆周，在起点和终点处做上标记，然后用刻度尺测出细线的长度，即为 1 角硬币的周长，记为 L，则硬币的底面积为 S=D.10 枚 1 角硬币的总体积为 V= .2=4LA（ 24hE.则 1 角硬币的密度 =m/V= .24mLF.将测量的密度 与密度表中铝的密度相比较，若有较大的出入，则可以判断不是铝制成的；否则就是铝制的.
17、1 角、5 角和 1 元所用的金属不是一样的，也可以通过以上实验验证.2.1cm3 的冰熔化成水后，质量是多少？体积是多少？解：0.9g 0.9cm3（提示：冰熔化成水后质量不变，m 水 = 冰 V 冰 ，V 水 =/m水 / 水 ）3.根据气体的密度随温度升高而变小的现象，试分析房间里的暖气一般都安装在窗户下面的道理.解： 因为热空气的密度小，在房间内上升，靠近窗户的冷空气密度大，下沉到暖气周围，又受热上升，利用这种冷热空气的对流，使整个房间都变暖.难题解答【例 4】一个空心的铜球，其质量为 178g，体积为 30cm3.（1）判断该球是空心的还是实心的，写出相应的判断过程.（2）求这个铜球
18、的空心部分体积.（3）小华同学在此球的空心部分注满某种液体后，总质量为 314g，求所注的液体密度.（ 铜 8.910 3kg/m3）解析：（1）先求出铜球中铜这种物质的体积，再与铜球的体积比较；（2）铜球的空心部分体积铜球的体积-铜球中铜的体积；（3）先求出所注液体的质量，而液体的体积与铜球空心部分体积相等，最后由 m/V 计算所注液体密度.答案：（1）根据 m/V 可得：铜球中铜的体积 V 铜m/ 铜178g8.9g/cm 320cm 3,V 铜 V 球 ，故铜球是空心的.（2）空心部分的体积：V 空心 V 球 -V 铜 30cm 3-20cm310cm 3.（3）液体的质量：m 液 m
19、总 -m 球 314g-178g136g，液体的体积：V 液 V空心 10cm 3，所注的液体密度： 液 m 液 /V 液136g/10cm 3 13.6g/cm313.6 103kg/m3.布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容.规律总结：判断物体是否空心，一般有三种方法：比较密度、比较体积、比较质量.以铜球为例：比较密度： 球 铜 ，则球是空心的；比较体积：假设球为实心，若 V 球 V 实 ，则球是空心的，V 空 V 球 -V 实 ；比较质量：假设球为实心，若 m 球 m 实 ，则球是空心的.1.本节教学的重点是知道温度对密度的影响，并能解释有关现象；理解鉴别物质
20、的原理.教学难点是水的反常膨胀及利用密度与温度解释相关现象.根据学生现有知识水平，本教学设计重点放在突出利用密度与温度的关系及现象解释.在解决重点上，安排了两个现象：一是把气球放在冰箱的冷藏室中和炉火附近，观察气球的体积变化；二是风的形成（做好书上的两个小实验，引导学生观察并分析现象，找到规律，应用规律解释风的形成）.在突破难点上就水管冻裂问题，通过计算，用数据说话；举生活实例，用事实说话；用图象，形象直观反映体积与温度的关系、密度与温度的关系.2.在充分调动学生的自主学习时，教师引领学生就运动会时颁发的奖牌来进行鉴别它是否是金子做的.让学生亲自动手计算定量分析，这样不仅增强了学生学习物理的兴趣，同时让学生进一步感受到物理知识在日常生活中的应用.教学过程中老师的疑问：教学反思教师点评和总结备课笔记
