第4节-密度与社会生活

第4节密度与社会生活R·八年级物理上册课标要求课前自学准备学习目标知识与技能过程与方法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.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.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.学习难点学习重点1.密度与温度的关系.2.运用密度鉴别物质.水的反常膨胀，4℃时水的密度最大.情感、态度与价值观学习目标2.温度能够改变物质的密度，在我们常见的物质中，的热胀冷缩最显著，和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.不同物质的密度一般不同，所以通过密度可以.但要准确地鉴别物质，通常需要多种方法并用.1.因气体受热膨胀，一定质量的气体温度升高时，体积，密度.（均填“变大”“变小”或“不变”）变大预习检测课前自学准备变小气体固体液体选择材料和鉴别物质情境导入课堂教学展示1．奥运会的金牌是不是纯金的？2．不用尺量，如何得知一卷铜线的长度？3．如何得知人民英雄纪念碑的质量？4．装满水的密封瓶子为什么不能长时间放在冰箱的冷冻室里？进行新课课堂教学展示知识点一密度与温度1.气体的密度与温度实验一：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？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.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？空气因受热膨胀，密度变小而上升.热空气上升后，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.自然现象中风的形成也和密度与温度有关系.你知道风是怎样形成的吗？空气因受热体积膨胀，密度变小而上升.热空气上升后，周围的冷空气就从四面八方流过来补充，形成了风.一天，小明看到煤气公司价格牌上的价格：冬季55元/瓶，夏季51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0.88×103kg/m3，在夏季的密度是0.8×103kg/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=ρ冬·V=0.88×103kg/m3×0.015m3=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=ρ夏·V=0.8×103kg/m3×0.015m3=12kg,煤气价格为51元/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.一天，小明看到煤气公司价格牌上的价格：冬季55元/瓶，夏季51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0.88×103kg/m3，在夏季的密度是0.8×103kg/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.高50.044.172.水的反常膨胀在我国北方，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.[想一想]为什么自来水管会被冻裂？从密度公式知，体积.不妨取质量1kg的水来计算，则水的体积.当水结成冰后，体积为，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.mVmV33331=m=1.010m1.010mV水33331=m1.110m0.910mV冰事实表明，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.（水的反常膨胀图象如图所示）由于水的反常膨胀，在严寒冬天，河面封住了，较深河底的水却保持4℃的水温，鱼儿仍然可以自由自在地游呢！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.知识点二密度与物质鉴别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？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，冰和蜡.因此，为了准确地判断是哪种物质，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.[想一想]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?这时求出的密度是物体的平均密度，而密度表上标明的密度是指物体在实心状况下的密度.材料与社会发展商代后期用于蒸煮的青铜器——甗（yǎn）沧州铁狮子气凝胶材料、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.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：知识点三密度在社会生活中的应用（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.（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.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.下列说法中，正确的是（）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A√×，泡沫塑料密度小×，铝的密度小×，密度是物质的基本属性，利用密度可以鉴别物质，而不是鉴别物体解析：先求出铜球中铜这种物质的体积再与铜球的体积比较.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.随堂演练课堂教学展示解：根据可得：铜球中铜的体积V铜=，V铜＜V球，故铜球是空心的.=mV33178g==20cm8.9g/cmm解析：铜球的空心部分体积＝铜球的体积-铜球中铜的体积.（2）求这个铜球的空心部分体积.解：空心部分的体积：V空心＝V球-V铜＝30cm3-20cm3＝10cm3.解析：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ρ＝m/V计算所注液体密度.（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.（ρ铜＝8.9×103kg/m3）解：液体的质量：m液＝m总-m球＝314g-178g＝136g，液体的体积：V液＝V空心＝10cm3，所注的液体密度：ρ液＝m液/V液＝136g/10cm3＝13.6g/cm3＝13.6×103kg/m3.教学板书课堂教学展示课堂小结课堂教学展示密度与温度密度与物质鉴别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气体的密度受温度的影响最大密度与社会生活密度在社会生活中的应用水的反常膨胀鉴别物质选材布置作业课后反馈总结1.从课后习题中选取；2.完成练习册本课时的习题.教学反思课后反馈总结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.习题解答课后反馈总结（见教材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.(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)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.22π2π4πLLSD.10枚1角硬币的总体积为.E.则1角硬币的密度.F.将测量的密度ρ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.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.24πLVh24πmmVLh2.1cm3的冰熔化成水后，质量是多少？体积是多少？提示：冰熔化成水后质量不变，m水=ρ冰V冰，.mV水水水解：0.9g0.9cm33.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.