第六章 質(zhì)量與密度第4節(jié)密度與社會生活設(shè)計說明“密度與社會生活”這一節(jié)是在學(xué)習(xí)了密度概念及其測量的基礎(chǔ)上，進一步學(xué)習(xí)如何利用密度知識解決實際問題。本節(jié)內(nèi)容是對密度知識的拓展，一方面通過本節(jié)教學(xué)可以使學(xué)生體會到密度知識在社會生活中的重要價值，另一方面還可以提高學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力。本節(jié)教學(xué)可按“總分總”的框架進行設(shè)計：先組織學(xué)生閱讀教材內(nèi)容，通過討論分析來了解密度知識在社會生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用；再利用探究實驗來具體研究密度與溫度的關(guān)系，利用情景問題來具體研究密度在物質(zhì)鑒別中的應(yīng)用；最后進一步討論分析密度在材料科學(xué)和人類社會發(fā)展中的作用。教學(xué)過程可分為三個階段，第一階段認識密度與溫度的關(guān)系；第二階段了解通過密度如何鑒別物質(zhì)；第三階段了解密度知識在日常生活中的一些具體應(yīng)用。教學(xué)目標1.通過觀察、實驗認識氣體密度隨溫度的變化，從而掌握溫度對密度的影響，知道密度對生產(chǎn)和生活中的重要作用，能解釋密度與社會生活相關(guān)的簡單問題。2.通過分析實例，理解密度是物質(zhì)的一種特性，并能運用密度知識鑒別物質(zhì)。3.通過學(xué)習(xí)密度知識的應(yīng)用，認識到物理理論在解決實際問題中的重要作用。教學(xué)重點難點1.重點：密度與溫度的關(guān)系、密度與物質(zhì)鑒別。2.難點：水的反常膨脹、密度知識的應(yīng)用。教具學(xué)生用：紙風(fēng)車、酒精燈。教師用：多媒體課件、錐形瓶、橡皮膜、酒精、水、燒杯、壓癟的乒乓球、熱水、火柴、酒精燈、圓柱體鋁塊（體育課用的鉛球）。教學(xué)過程回顧思考1.密度的表達式是什么？2.水的密度是多大？其物理意義是什么？3.水結(jié)冰的過程中，質(zhì)量、體積、密度分別如何變化？導(dǎo)入新課1.視頻導(dǎo)入視頻：鹽水選種。師：從視頻中我們看到用密度的知識解決了選種的問題。同學(xué)們還知道我們生活中運用密度可以做什么嗎？2.問題導(dǎo)入實物展示：展示一杯酒精和一杯水。教師：現(xiàn)在老師手中有一杯水和一杯酒精，請問同學(xué)們有哪些方法可以分辨這兩種物質(zhì)呢？引導(dǎo)學(xué)生從氣味、可燃性等角度回答。教師：除了上述方法，還有其他的辨別方法嗎？引導(dǎo)學(xué)生分析可以從密度的角度進行辨別。教師：要區(qū)分這兩種物質(zhì)，我們還可以從兩種物質(zhì)密度不同的角度進行鑒別。密度除了可以鑒別物質(zhì)的種類之外，在生活中還有很多重要的應(yīng)用。今天我們就來學(xué)習(xí)密度與社會生活。進行新課探究點一密度與溫度1.教師演示實驗實驗1：“壓癟的乒乓球”放到熱水中燙一下，乒乓球又恢復(fù)了原樣。教師：癟乒乓球恢復(fù)原樣的原因是什么？實驗2：教師進行教材第120頁“想想做做1”的演示實驗。教師：以上實驗中橡皮膜凸起后又凹陷的原因是什么？引導(dǎo)學(xué)生從錐形瓶內(nèi)空氣熱脹冷縮的角度回答。2.分組實驗：學(xué)生進行教材第120頁“想想做做2”的風(fēng)車實驗。教師：實驗中紙風(fēng)車為什么會轉(zhuǎn)動？引導(dǎo)學(xué)生回答是因為有風(fēng)的形成。引導(dǎo)歸納：空氣因受熱體積膨脹，密度變小而上升。熱空氣上升后，冷空氣就從四面八方流過來，從而形成風(fēng)。3.分組討論：閱讀教材第120頁內(nèi)容，思考：日常生活中氣體、液體、固體的密度受溫度影響一樣嗎？引導(dǎo)學(xué)生討論、舉例分析?？偨Y(jié)歸納：通常情況下，氣體的熱脹冷縮比較顯著，它的密度受溫度影響最大，而固體、液體也會發(fā)生熱脹冷縮現(xiàn)象，它們的熱脹冷縮沒有氣體顯著，密度受溫度影響小。例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問題，教師補充講解）例1如圖所示，點燃蠟燭會使它上方的扇葉旋轉(zhuǎn)起來。這是因為蠟燭的火焰使附近空氣的溫度升高，體積膨脹，空氣的密度變________（選填“大”或“小”），所以熱空氣________（選填“上升”或“下降”）形成氣流，氣流流過扇葉時，帶動扇葉轉(zhuǎn)起來。解析：點燃蠟燭后，燭焰周圍的空氣吸收熱量，溫度升高，體積膨脹，密度變小，密度小的熱空氣上升，冷空氣下降，從而形成了風(fēng)，吹動扇葉轉(zhuǎn)動。答案：小上升探究點二水的反常膨脹1.創(chuàng)設(shè)情景多媒體畫面展示：北方的冬天，水結(jié)冰后把自來水管凍裂。教師：圖中的自來水管為什么會被凍裂？是不是所有物質(zhì)都有熱脹冷縮的性質(zhì)呢？引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教材第120頁內(nèi)容進行討論。引導(dǎo)歸納：水結(jié)成冰后體積增大從而把水管脹裂。2.分組討論：閱讀教材第120頁內(nèi)容，了解水的反常膨脹特點，并討論水的這種特點對水中的生物生存的重要性。引導(dǎo)歸納：水在4 時密度最大。溫度高于4 時，溫度升高，水的密度變??；溫度低于4 時，溫度降低，水的密度變小。教師：請同學(xué)們用圖像法把水的密度與溫度的關(guān)系表示出來。引導(dǎo)學(xué)生畫出圖像。例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問題，教師補充講解）例2學(xué)校放寒假后，為防止水管凍裂，暖氣不會停。水管凍裂的主要原因是（）A.水管中的水結(jié)冰后，質(zhì)量變大B.金屬在低溫下容易被凍裂C.水管中的水結(jié)冰后，密度變大D.水管中的水結(jié)冰后，體積變大解析：寒假期間，溫度很低，水很容易結(jié)冰，水結(jié)成冰時質(zhì)量不變，密度變小，體積變大，所以水管容易被凍裂。答案：D探究點三密度與物質(zhì)鑒別1.創(chuàng)設(shè)情景教師：老師手中有一個圓柱體鋁塊（或體育課用的鉛球），鋁塊（鉛球）是否純鋁（鉛）制作的？應(yīng)該如何判斷呢？引導(dǎo)學(xué)生回答可以測出鋁塊（鉛球）的質(zhì)量和體積，求出鋁塊（鉛球）密度后與鋁（鉛）的密度進行比較。2.分組討論結(jié)合教材第121頁的例題，學(xué)生討論鑒別物質(zhì)的方法。引導(dǎo)歸納：測出某種物質(zhì)的密度，把測得的密度跟密度表中各種物質(zhì)的密度比較一下，就可以知道該物體可能是由什么物質(zhì)制作的了。3.分組討論：閱讀教材第121頁最后一段，思考：密度知識在生活中還有哪些應(yīng)用？引導(dǎo)歸納：密度知識的其他應(yīng)用：（1）用密度鑒定牛奶、酒的品質(zhì)；（2）農(nóng)業(yè)上用鹽水選種；（3）航空器材常采用高強度、低密度的合金或新型合成材料；（4）機床底座采用堅固、密度大的材料制成。例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問題，教師補充講解）例3 （2019南京中考）在科技節(jié)活動中，有一項挑戰(zhàn)項目：如圖所示，A、B、C、D是裝滿了某一種材料（細鹽、鐵粉、米粉中的一種）的四個不透明的輕質(zhì)密閉容器，要求在不打開容器的前提下，將其中裝有相同材料的兩個容器挑選出來，提供的器材有：與密閉容器同樣的空容器各一個；天平和水，按下列步驟在空白處填上適當?shù)膬?nèi)容。（1）用天平分別測出圖中四個密閉容器的質(zhì)量mA、mB、mC、mD；（2）________________________；（3）若滿足關(guān)系式：________（用測量的物理量表示），則A、C兩容器中所裝材料相同。A B C D解析：（2）要區(qū)分出裝有同一種材料的兩個容器，需要分別測量出它們的密度，密度相同的兩個容器中裝有同種材料。根據(jù)密度公式可知，需要分別測量質(zhì)量和體積。由于是輕質(zhì)容器，容器質(zhì)量可以忽略不計，所以用天平分別測出裝滿材料的四個密閉容器的質(zhì)量即為所裝材料的質(zhì)量；體積的測量采用等量替代法，即用水的體積替代材料的體積。由于容器中都是裝滿的粉狀材料，所以在四個空容器中也裝滿水，用天平測出四個裝滿水后容器的質(zhì)量分別為、，然后利用求出水的體積即為各容器中材料的體積，最后計算出各容器中不同材料的密度進行比較即可。（3）若A、C兩容器所裝材料相同，則A=C，即=，故=答案：（2）用天平分別測出四個裝滿水后容器的質(zhì)量、（3）=課堂小結(jié)當堂達標（見導(dǎo)學(xué)案“當堂達標”）參考答案1.BC2.C3.1607004.解：（1）該首飾的密度=9 g/cm310.5 g/cm3，所以不是純銀做成的。（2）純銀做成的一個同樣大的首飾的質(zhì)量m=銀V=10.5 g/cm310 cm3=105 g。布置作業(yè)教材第123頁“動手動腦學(xué)物理”第1至3題。板書設(shè)計一、密度與溫度1.受熱膨脹的物體質(zhì)量不變，體積增大時，其密度變小。氣體的密度受溫度的影響最大。2.風(fēng)的形成。二、水的反常膨脹1.水在4 時密度最大。高于或低于4 時，密度都變小。2.冬天，自來水管中的水結(jié)冰后容易把水管脹裂。三、密度與物質(zhì)鑒別1.測出某種物質(zhì)的密度與密度表中各種物質(zhì)的密度比較就可以鑒別是哪種物質(zhì)。2.密度知識的其他應(yīng)用有：（1）用密度鑒別牛奶、酒的品質(zhì)；（2）農(nóng)業(yè)上用鹽水選種；（3）航空器材常用高強度、低密度的合金或新型合成材料；（4）機床底座常采用堅固、密度大的材料制成。教學(xué)反思___ ________ ________ ________ ________