1、1第 4 节 密度与社会生活知识与技能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利用密度知识鉴别物质。3能用密度知识解决简单的实际问题。过程与方法1通过课堂实验和对生活经历的回顾,认识风的形成原因和水的反常膨胀现象,从而全面理解物体的密度随温度变化而变化的规律。2通过计算物质的密度,理解用密度知识鉴别物质的方法。情感、态度与价值观通过了解密度知识与社会生活的联系,促进科学技术与社会紧密结合,使科学技术应用于社会、服务社会。重点物体的密度随温度的变化规律;利用密度鉴别物质的方法。难点解释生活中与密度有关的现象;密度的有关计算。酒精灯、气球、火柴、纸风车、冰块、多媒体课件。
2、一、创设情境,导入新知密度是物质的基本属性,每种物质都有自己的密度。密度在我们的社会生活中有重要的价值。例如,利用密度知识可以鉴别戒指是不是纯金做的。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。在农业生产中利用盐水可以选种等,我们知道这些都是利用了不同物质的密度一般不同这一特点。下面我们来欣赏几组画面(多媒体播放)。从视频中我们看到用密度的知识解决了选种的问题。你还知道我们生活中运用密度可以做什么吗?二、自主合作,感受新知回顾以前学的知识,阅读课文并结合生活实际,完成探究在线高效课堂相关作业部分。三、师生互动,理解新知(一)密度与温度2提出问题:从刚才同学
3、们了解的现象可知:密度的知识与人们社会生活的关系十分密切,那么是不是所有物体的密度都是一成不变的呢?密度与温度有没有关系呢?播放视频:龙卷风平时生活中的风、龙卷风的形成与我们所学的密度知识是否有关呢?演示实验 1:在室温下,吹鼓两个气球。分别把它们放在一大堆冰块和酒精灯火焰附近。观察并思考:过一会儿,你发现了什么现象?为什么?点评:放在冰块上面的气球变小了,气球下降;放在酒精灯火焰附近的气球变大了,气球上升。说明:气体受热体积膨胀。由密度公式 知,一定质量的气体体积膨胀后,密度变小。mV演示实验 2:按课本图做一个纸风车。如果把风车放在点燃的酒精灯附近,风车能转动起来。观察并思考:你知道是什么
4、推动了风车吗?学生分析。结论:由于 知,一定质量的气体体积膨胀后,密度变小。mV思考讨论:(1)生活中的风是如何形成的?(2)日常生活中气体、液体、固体的密度受温度影响一样吗?讨论总结:(1)生活中的风就是空气在受热时体积膨胀,密度变小而上升。热空气上升后温度低的冷空气就从四面八方流过来,形成风。(2)气体受温度的影响较大,固体、液体影响较小。提出问题:在我国的北方,冬天对自来水管的保护十分重要。如果保护不好,使水管内的水结了冰,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。那么,自来水管为什么会被冻裂?讨论交流:生活中的物质大多数遵循“热胀冷缩”的规律,但水这种物质在一定温
5、度时是喜欢“热缩冷胀”的。引导学生通过计算说明为什么水结冰时体积反而变大。1 kg 水的体积: V m/ 水1 kg/(1.0103) kg/m31.0103 m31 kg 冰的体积: V 冰 m/ 冰1 kg/(0.9103) kg/m31.1103 m3启发学生从自来水管遵从“热胀冷缩”的规律,而水结冰后遵从“热缩冷胀” ,从这两个方面入手分析解答。学生阅读课本 P120 下面到 P121 上面交流归纳:水的反常膨胀现象;4 的水密度最大。温度高于 4 时,随着温度的升高,密度越来越小;温度低于 4 时,随着温度的降低,密度越来越小。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
6、水的反常膨胀。提出问题:水的反常膨胀对冬季水中的生物有什么意义呢?3交流归纳:学生读右图思考讨论并回答:如图为冬天河水温度分布图。由于水的反常膨胀,在严寒冬天,河面封冻了,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!典例解读【例 1】某同学利用一定质量的水,研究水的体积和温度的关系,并根据实验数据作出 V t 图象。请根据图象回答以下问题:(1)图象中 AB 段反映的物理现象是, BC 段反映的物理现象是;(2)以上现象揭示了水的反常膨胀规律,由此可进一步得出的推论是:水在 4 时;(3)在寒冷的北方冬天,湖面上结了厚厚的一层冰,而鱼却能在湖底自由的生活。请你估计一下湖底的水温
7、为。【解析】图象中,横轴为温度轴,纵轴为体积轴。由图象可知,在 AB 段水的体积随温度的升高而减小;在 BC段水的体积随温度的升高而变大。【答案】(1)温度升高,体积缩小 温度升高,体积变大(2)密度最大 (3)4(二)密度与物质鉴别提问:两块外形完全相同的正方体,你知道它们各是什么材料制成的吗?学生讨论后回答:(1)把它们锯开看看,就知道是什么材料了;(2)测出它们的密度,可以判断它们是什么材料制成的;(3)请科学家用先进的仪器进行测量。总结:在我们现有的条件下,最可行的办法就是测出它们的密度,根据密度来鉴别是哪种物质制成的。指导学生阅读课本例题,掌握通过计算密度来鉴别物质的方法及解答物理计
8、算题的解题规范格式。提问:如果知道了一个物体的质量和体积,能不能判断物体是空心的还是实心的?学生讨论后回答:(1)可以计算出物体的密度,与组成该物体的物质的密度进行比较,如果物体的密度小于该种物质的密度,就空心的,如果两个密度相等,就是实心的。(2)可以假设物体是实心的,计算出实心物体的这种物质的质量,与物体的质量进行比较,也可得出结论。(3)可以假设物体是实心的,计算出已知质量的这些物质的体积,与物体的体积进行比较,也可以得出物体是空心的还是实心的。总结:(1)判断物体空心还是实心的方法有三种:比较密度法、比较体积法和比较质量法。(2)进行计算时必须像例题那样,先写出公式,再代入数据,在数据
9、后写明单位,必须有必要的文字叙述。典例解读【例 2】小明想了解 2002 版 5 角硬币是由什么材料制成的,便进行了如图所示的实验。(1)请将天平的读数填入表格中。45 角硬币 体积/cm3 质量/g20 个 9.6(2)由实验数据可求得硬币的密度为 g/cm3,等于 kg/m3。根据下表中数据,可初步判定 5 角硬币主要由制成。物质的密度/(kgm3)铝 2.7103铁 7.8103镍 8.8103铜 8.9103【解析】20 枚硬币的质量为 m50 g20 g5 g0.4 g75.4 g,所以硬币的密度 7.85 mV 75.4 g9.6 cm3g/cm37.85103 kg/m3,查密度表可知,硬币主要是由铁制成的。【答案】(1)75.4 (2)7.85 7.85103 铁四、尝试练习,掌握新知探究在线高效课堂相关作业部分。五、课堂小结,梳理新知本节课我们理解了密度与温度的关系,并能解释简单的与社会生活相关的密度问题;利用密度知识鉴别物质;能用密度知识解决简单的实际问题。六、深化练习,巩固新知探究在线高效课堂相关作业部分。