學(xué)八年級物理上冊 第六章 第4節(jié) 密度與社會生活導(dǎo)學(xué)案 新版新人教版

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1、 第4節(jié) 密度與社會生活 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375 課題 密度與社會生活 課型 新授課 教 學(xué) 目 標(biāo) 知識與技能 1.理解密度與溫度的關(guān)系，并能解釋簡單的與社會生活相關(guān)的密度問題. 2.了解物質(zhì)密度的變化會引

2、起物體發(fā)生熱脹冷縮的現(xiàn)象. 3.了解水的反常膨脹，會利用密度來鑒別物質(zhì). 過程與方法 1.通過實驗探究活動，總結(jié)出：一定質(zhì)量的氣體，溫度升高時，體積變大，密度變?。环粗?，溫度降低時，體積變小，密度變大. 2.學(xué)習(xí)運用密度知識分析和解決問題的方法. 情感、態(tài)度與價值觀 1.通過介紹密度知識的實際應(yīng)用，認(rèn)識理論與實際的密切聯(lián)系. 2.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，充分把密度知識與社會生活緊密相連. 教學(xué)重點 1.密度與溫度的關(guān)系. 2.運用密度鑒別物質(zhì). 教具準(zhǔn)備 多媒體課件、氣球、冰塊、酒精燈、紙制作的風(fēng)車、火柴等. 教學(xué)難點 水的反常膨脹，4℃時水的密度最大. 教學(xué)課時

3、 1課時 課前預(yù)習(xí) 1.因氣體受熱膨脹，一定質(zhì)量的氣體溫度升高時，體積 變大 ，密度 變小 .（均填“變大”“變小”或“不變”） 2.溫度能夠改變物質(zhì)的密度，在我們常見的物質(zhì)中， 氣體 的熱脹冷縮最顯著， 固體 和 液體 的密度受溫度的影響較小，有時可忽略不計.（均填“氣體”“固體”或“液體”） 3.一定質(zhì)量的水凝固成冰時，密度 變小 ，體積 變大 ，所以冬天自來水管保護(hù)不好會脹裂. 4.水在 4℃ 時密度最大，溫度高于或低于該溫度，水的密度都會變 小 ，如圖所示. 5.不同物質(zhì)的密度一般不同，所以通過密度可以 選擇材料和鑒別物質(zhì) .但要準(zhǔn)確地鑒別物質(zhì)，通常需要多種方法

4、并用. 鞏固復(fù)習(xí) 教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解布置的作業(yè)（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學(xué)生對知識的鞏固. 備課筆記 新課導(dǎo)入 密度在我們的社會生活中有重要的價值，具有廣泛的應(yīng)用.下面請大家欣賞一段視頻.（鹽水選種視頻） 從錄像中大家知道了農(nóng)民伯伯是如何選出優(yōu)良種子的.可見，密度知識與我們的生活有著密切的聯(lián)系，請大家回憶，我們生活中還利用密度知識做了些什么？ 學(xué)生發(fā)言，教師適時點評，給予鼓勵. 好，下面我們就開

5、始討論密度與社會生活的關(guān)系. 進(jìn) 行 新 課 密度與溫度 1.氣體的密度與溫度 我們在前面學(xué)習(xí)密度的知識時，密度表中介紹物質(zhì)的密度都要附上溫度這個條件.這是為什么呢？是不是物質(zhì)的密度與溫度有關(guān)呢？下面我們來進(jìn)行實驗探究.請大家注意觀察并思考. 實驗一：在室溫下，吹鼓兩個氣球，分別把它們放在冰箱的冷藏室和爐火附近，過一會兒，你會發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 實驗二：按照教材P120“想想做做”中圖6.4-1做個紙風(fēng)車.如果把風(fēng)車放在點燃的酒精燈附近，發(fā)現(xiàn)風(fēng)車能轉(zhuǎn)動起來.你知道是什么推動了風(fēng)車轉(zhuǎn)動嗎？ 生1：實驗一中，發(fā)現(xiàn)放在冰箱冷藏室的氣球體積變小，而放在爐火附近的氣球體積變大.說明溫

6、度降低，體積變小，氣球中氣體的密度變大；反之，溫度升高，體積變大，氣球中氣體的密度變小. 生2：實驗二中，空氣因受熱膨脹，密度變小而上升.熱空氣上升后，上面的冷空氣就從四面八方流過來，形成了風(fēng).風(fēng)推動紙風(fēng)車轉(zhuǎn)動. 回答正確，現(xiàn)在大家都知道了風(fēng)的形成是由于空氣受熱膨脹，氣體密度變小而上升.熱空氣上升后，溫度低的冷空氣從四面八方流過來從而形成了風(fēng).人們利用風(fēng)力來取水、灌溉、磨面、推動帆船等，近代大規(guī)模利用風(fēng)力來發(fā)電.下面給大家播放一段龍卷風(fēng)的視頻，進(jìn)一步探究風(fēng)的形成過程. 板書： 1.氣體受熱膨脹，體積變大，根據(jù)密度ρ=m/V，質(zhì)量m一定，體積V變大，則密度ρ變小. 2.溫度能夠改變氣體

7、的密度,氣體的熱脹冷縮現(xiàn)象比較顯著，它的密度受溫度的影響也最大. 【例1】（多媒體展示） 一天，小明看到煤氣公司價格牌上的價格：冬季55元/瓶，夏季51元/瓶.他尋思著為什么夏季價格低？他回家后查找了資料得知：煤氣在冬季的密度是0.88103kg/m3，在夏季的密度是0.8103kg/m3，煤氣瓶容積是0.015m3.通過計算，他發(fā)現(xiàn)夏季的煤氣價格比冬季價格 （選填“高”或“低”）.若兩季節(jié)價格一樣，夏季應(yīng)標(biāo)價為 元/瓶；如果按質(zhì)量計價，煤氣價格應(yīng)是 元/kg. 解析：冬季，每瓶煤氣的質(zhì)量為m冬=ρ冬V=0.88103kg/m30.015m3=13

8、.2kg，煤氣價格為55元/13.2kg=4.17元/kg. 夏季，每瓶煤氣的質(zhì)量為m夏=ρ夏V=0.8103kg/m30.015m3=12kg, 煤氣價格為51元/12kg=4.25元/kg.由此可知，夏季價格比冬季價格高. 若兩季價格一樣，夏季應(yīng)標(biāo)價為4.17元/kg12kg/瓶=50.04元/瓶. 答案：高 50.04 4.17 備課筆記 進(jìn) 行 新 課 2.水的反常膨脹 下面我們再看一

9、個奇怪的現(xiàn)象：在我國北方，冬天對自來水管的保護(hù)十分重要.如果保護(hù)不好，使水管內(nèi)的水結(jié)冰，不僅影響正常的生活用水，有時還會把水管凍裂，造成送水設(shè)備的損壞.請大家思考，為什么自來水管會被凍裂？ 師引導(dǎo)學(xué)生分析:從密度公式ρ=m/V知，體積V=m/ρ. 不妨取質(zhì)量1kg的水來計算，則水的體積V=m/ρ水=1/1.0103m3=1.010-3m3.當(dāng)水結(jié)成冰后，體積為V=m/ρ冰=10.9103m3=1.110-3m3，可見，水結(jié)成冰后，體積變大了.由此可知，水不簡單地遵守一般物質(zhì)遵循的“熱脹冷縮”的規(guī)律. 事實表明，4℃的水密度最大.溫度高于4℃時，隨溫度的升高，水的密度越來越小；溫度低于4℃

10、時，隨溫度的降低，水的密度也越來越小.水凝固成冰時，體積變大，密度變小.人們把水的這個特性叫做水的反常膨脹.（水的密度隨溫度變化的圖象如圖所示） 板書： 通常情況下，一般物質(zhì)都遵循“熱脹冷縮”的規(guī)律，但水除外，水具有反常膨脹.4℃時水的密度最大. 同學(xué)們現(xiàn)在明白了為什么冬天水管會被凍裂了. 生：由于水結(jié)冰時體積變大，而鐵管在溫度降低時，體積縮小，因此，鐵管就會被脹破. 密度與物質(zhì)鑒別 密度是物質(zhì)的一種特性，人們可以根據(jù)密度來鑒別物質(zhì).日常生活中，我們看到很多玩具商品，表面的顏色與金子的顏色相同，它們真的是金子做的嗎？你如何鑒別呢？好，下面首先來看一道例題. 【例2】教師

11、用多媒體展示教材P121例題：體育鍛煉用的一個實心鉛球的質(zhì)量是4kg，經(jīng)測量知道它的體積是0.57dm3，這個鉛球是用鉛制造的嗎？請2位同學(xué)在黑板上演算，其他同學(xué)在下面計算，提醒學(xué)生注意書寫格式的規(guī)范.然后教師點評. 從前面密度表，我們知道一般不同物質(zhì)的密度是不同的，但也有部分不同物質(zhì)的密度是相同的，如酒精和煤油都是液體，它們的密度相同；冰和蠟都是固體，它們的密度相同，因此，為了準(zhǔn)確地判斷是哪種物質(zhì)，除了利用密度外，當(dāng)然還要結(jié)合物體的顏色、氣味、透明度、是否燃燒、硬度等物理性質(zhì)從多方面進(jìn)行綜合分析判斷，這樣才能得出準(zhǔn)確的結(jié)論. 備課筆記 規(guī)律總

12、結(jié)： 通常情況下，一般物質(zhì)都遵循“熱脹冷縮”的規(guī)律，而一般固體、液體的熱脹冷縮不像氣體那樣明顯，因而密度受溫度的影響比較小. 拓展： 分布不均勻的物質(zhì)，可用質(zhì)量與體積之比表示物體的平均密度:ρ平均=m/V. 進(jìn) 行 新 課 板書：密度是物質(zhì)的一個重要屬性，可以鑒別物質(zhì)，但要準(zhǔn)確地鑒別物質(zhì)，常常要多種方法并用. 請同學(xué)們思考:當(dāng)物體為空心時,由物體的質(zhì)量和體積計算出來的密度比密度表上標(biāo)明的密度要小,這是怎么回事? 學(xué)生分析\,討論,教師總結(jié)：這時求出的密度是物體的平均密度，而密度表上標(biāo)明的密度是指

13、物體在實心狀況下的密度. 接下來請大家閱讀教材P122“科學(xué)技術(shù)社會——材料與社會發(fā)展”. 教師介紹材料科學(xué)的發(fā)展，并要求同學(xué)們課后查閱資料，進(jìn)行交流、討論. 人類發(fā)展的過程：石器時代—青銅時代—鐵器時代—新技術(shù)革命時代. 材料、能源、信息是現(xiàn)代文明的重要支柱.在新材料的開發(fā)過程中，材料的密度是科學(xué)家研究的核心問題之一. 密度在社會生活中的應(yīng)用 密度是物質(zhì)的基本特征之一，每一種物質(zhì)都有自己的密度，密度在社會生活中的應(yīng)用有：（多媒體展示） （1）勘探隊員在野外勘探時，通過對樣品密度等信息的采集，可以確定礦藏的種類及其經(jīng)濟(jì)價值. （2）在麥場上，人們利用風(fēng)力來揚場，分揀飽滿的麥

14、粒與癟粒、草屑等. （3）在商業(yè)中鑒別牛奶濃度、酒的濃度. （4）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中配制鹽水選種等等都用到密度的知識. （5）除此之外，密度知識還在工業(yè)生產(chǎn)中也得到了廣泛的應(yīng)用，人們要根據(jù)不同的需求來選擇合適的材料.汽車、飛機以及航天器的設(shè)計師們，根據(jù)不同的需求，對制造材料的密度及其性能選取不同的技術(shù)要求：交通工具、航空器材中，常采用高強度、低密度的合金材料、玻璃鋼等復(fù)合材料.在產(chǎn)品包裝中，常采用密度小的泡沫塑料作填充物，防震、便于運輸、價格低廉. 歸納起來，密度的應(yīng)用體現(xiàn)在兩個方面：鑒別物質(zhì)和選材. 板書：密度在社會生活中的應(yīng)用： （1）鑒別物質(zhì). （2）在制造業(yè)和包裝運輸中選擇合適

15、的材料. 【例3】（多媒體展示） 下列說法中，正確的是（ ） A.特技表演看到很高大的物體倒塌砸在演員的身上，演員卻絲毫無損沒有受傷，這說明這些倒塌的物體是用密度小的材料制成的 B.包裝物品時用泡沫，主要是因為泡沫硬度小，容易彎曲變形 C.鋁合金用來制作門窗是因為鋁材料的硬度小、耐腐蝕 D.密度是物體的基本屬性，利用密度可以鑒別物體 解析： 在拍特技電影時搭建的高大建筑物往往用密度小的材料制成，這樣便于減輕重量，倒塌下來不會砸傷演員；泡沫塑料的密度小，同等體積的情況下質(zhì)量小，運輸方便；鋁合金作為門窗的材料主要是利用鋁的密度小，相同體積的情況下質(zhì)量?。幻芏仁俏镔|(zhì)的基本屬性，

16、而不是物體的基本屬性，利用密度可以鑒別物質(zhì)，而不是鑒別物體. 答案：A 備課筆記 教 學(xué) 板 書 課 堂 小 結(jié) 通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們進(jìn)一步理解了密度是物質(zhì)的一種屬性，它與社會生活密切相關(guān)，可以利用密度知識選擇材料、選擇種子、鑒別物質(zhì)確定物質(zhì)的經(jīng)濟(jì)價值等等.同時，我們還知道密度與溫度有關(guān)，對于大多數(shù)物質(zhì)（水除外）來說，溫度升高時，體積變大，密度變小.因為水具有反常膨脹現(xiàn)象，在4℃時水的密度最大.總之，密度與我們的生產(chǎn)、生活密切相關(guān).好，謝謝大家

17、！ 教 材 習(xí) 題 解 答 【教材P120“想想做做”】 1.在室溫下，用繃緊的橡皮膜把一個空錐形瓶的瓶口封上，然后把瓶子放入熱水中，橡皮膜會凸起來.過一會，再把瓶子放入冰水中，觀察橡皮膜的變化. 解：橡皮膜會凹下去.（提示：放入熱水中,錐形瓶內(nèi)空氣溫度升高,體積膨脹，使橡皮膜凸起來；放入冷水中，溫度降低,體積縮小，橡皮膜下凹） 2.按右圖做一個紙風(fēng)車.如果把風(fēng)車放在點燃的酒精燈上方，風(fēng)車能轉(zhuǎn)動起來.你知道是什么推動了風(fēng)車嗎？ 解：點燃的酒精燈使周圍空氣受熱，體積膨脹，密度變小而上升.同時四面八方的冷空氣流過來，從而形成了風(fēng)，風(fēng)推動了風(fēng)車使風(fēng)車轉(zhuǎn)動起來. 【教材

18、P123“動手動腦學(xué)物理”】 1.有一種1角硬幣，看上去好像是鋁制的.它真是鋁制的嗎？請你想辦法測量它的密度.寫出你選用的實驗器材、實驗方法、你所采用的實驗步驟.1角、5角和1元硬幣所用的金屬一樣嗎？通過實驗驗證你的判斷. 解：(1)實驗器材：1角硬幣10枚、細(xì)線、刻度尺、天平.(2)實驗方法及步驟：(說明：本題答案是開放的，可以采用比較密度、體積或質(zhì)量的方法進(jìn)行，本題示例是比較密度) 備課筆記 教 材 習(xí) 題 解

19、 答 A.用天平稱出10枚硬幣的總質(zhì)量,記為m. B.將10枚1角硬幣疊在一起用刻度尺測出其高度,記為h. C.將細(xì)線緊密纏繞在1角硬幣的圓周，在起點和終點處做上標(biāo)記，然后用刻度尺測出細(xì)線的長度，即為1角硬幣的周長，記為L，則硬幣的底面積為S=D.10枚1角硬幣的總體積為V=. E.則1角硬幣的密度ρ=m/V=. F.將測量的密度ρ與密度表中鋁的密度相比較，若有較大的出入，則可以判斷不是鋁制成的；否則就是鋁制的. 1角、5角和1元所用的金屬不是一樣的，也可以通過以上實驗驗證. 2.1cm3的冰熔化成水后，質(zhì)量是多少？體積是多少？ 解：0.9g 0.9cm3（提示：冰熔化成水后

20、質(zhì)量不變，m水=ρ冰V冰，V水=/m水/ρ水） 3.根據(jù)氣體的密度隨溫度升高而變小的現(xiàn)象，試分析房間里的暖氣一般都安裝在窗戶下面的道理. 解： 因為熱空氣的密度小，在房間內(nèi)上升，靠近窗戶的冷空氣密度大，下沉到暖氣周圍，又受熱上升，利用這種冷熱空氣的對流，使整個房間都變暖. 難 題 解 答 【例4】一個空心的銅球，其質(zhì)量為178g，體積為30cm3. （1）判斷該球是空心的還是實心的，寫出相應(yīng)的判斷過程. （2）求這個銅球的空心部分體積. （3）小華同學(xué)在此球的空心部分注滿某種液體后，總質(zhì)量為314g，求所注的液體密度.（ρ銅＝8.9103kg/m3） 解析：（1）先求出銅

21、球中銅這種物質(zhì)的體積，再與銅球的體積比較；（2）銅球的空心部分體積＝銅球的體積-銅球中銅的體積；（3）先求出所注液體的質(zhì)量，而液體的體積與銅球空心部分體積相等，最后由ρ＝m/V計算所注液體密度. 答案：（1）根據(jù)ρ＝m/V可得：銅球中銅的體積V銅＝m/ρ銅＝178g8.9g/cm3＝20cm3,V銅＜V球，故銅球是空心的. （2）空心部分的體積：V空心＝V球-V銅＝30cm3-20cm3＝10cm3. （3）液體的質(zhì)量：m液＝m總-m球＝314g-178g＝136g，液體的體積：V液＝V空心＝10cm3，所注的液體密度：ρ液＝m液/V液＝136g/10cm3＝13.6g/cm3＝13.6

22、103kg/m3. 布置作業(yè)：教師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時對應(yīng)練習(xí)，并預(yù)習(xí)下一課時內(nèi)容. 規(guī)律總結(jié)： 判斷物體是否空心，一般有三種方法：比較密度、比較體積、比較質(zhì)量.以銅球為例：①比較密度：ρ球＜ρ銅，則球是空心的；②比較體積：假設(shè)球為實心，若V球＞V實，則球是空心的，V空＝V球-V實；③比較質(zhì)量：假設(shè)球為實心，若m球＜m實，則球是空心的. 教 學(xué) 反 思 1.本節(jié)教學(xué)的重點是知道溫度對密度的影響，并能解釋有關(guān)現(xiàn)象；理解鑒別物

23、質(zhì)的原理.教學(xué)難點是水的反常膨脹及利用密度與溫度解釋相關(guān)現(xiàn)象.根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有知識水平，本教學(xué)設(shè)計重點放在突出利用密度與溫度的關(guān)系及現(xiàn)象解釋.在解決重點上，安排了兩個現(xiàn)象：一是把氣球放在冰箱的冷藏室中和爐火附近，觀察氣球的體積變化；二是風(fēng)的形成（做好書上的兩個小實驗，引導(dǎo)學(xué)生觀察并分析現(xiàn)象，找到規(guī)律，應(yīng)用規(guī)律解釋風(fēng)的形成）.在突破難點上就水管凍裂問題，通過計算，用數(shù)據(jù)說話；舉生活實例，用事實說話；用圖象，形象直觀反映體積與溫度的關(guān)系、密度與溫度的關(guān)系. 2.在充分調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)時，教師引領(lǐng)學(xué)生就運動會時頒發(fā)的獎牌來進(jìn)行鑒別它是否是金子做的.讓學(xué)生親自動手計算定量分析，這樣不僅增強了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，同時讓學(xué)生進(jìn)一步感受到物理知識在日常生活中的應(yīng)用. 教學(xué)過程中老師的疑問： 教師點評和總結(jié) 備課筆記