第六章第4节《密度与社会生活》教学设计（表格式） 2021-2022学年人教版八年级物理上册

人教版八年级物理第六章《质量与密度》
第4节《密度与社会生活》教学设计
一、教材内容分析
本节是在学习了质量、密度及密度测量的基础上，进一步探讨密度与社会生活的联系，是对前面知识的拓展和延伸，一方面通过本节教学可以使学生体会到密度知识在社会生活中的重要价值，另一方面还可以提高学生应用所学知识解决实际问题的能力。教材通过分析一个实心球是否是纯铅制造的问题，给出了用密度鉴别物质的方法，教材还进一步介绍了密度知识在生产生活中的其他广泛应用，以此引导学生重视密度与社会生活的联系，体现了从物理走向生活的理念。
二、课标要求
1.解释生活中一些与密度有关的物理现象。
2.了解人类关于物质属性的研究对日常生活和科技进步的影响。
三、学情分析：
学生对密度的知识已经有了一些理解，对基本的密度计算也能基本应对，但对于密度知识在生活中的应用平时接触较少。考虑到初中学生思维比较活跃，有较强的求知欲与好奇心，同时敢于讨论和发表自己的看法，本节课采用教师引导，学生观察、分析、交流讨论等方式完成教学任务。
四、教学目标
（一）知识与技能
1.知道温度对密度的影响
2.能解释密度与社会生活相关的简单问题
3.通过分析实例，理解密度是物质的一种性质，并能运用密度知识鉴别物质
（二）过程与方法
1.学生通过积极动手、动脑，自主的探究活动与交流，学习温度对密度的影响，了解密度知识对生产生活的重要作用。
2.通过观察图片、视频和实验现象，培养学生观察能力及分析归纳能力。
3.学会运用密度知识分析和解决问题的方法。
（三）情感态度和价值观
1.学生在活动中体验学习乐趣，了解科学方法，激发学习兴趣，逐步树立科学创新精神。
2.通过了解人类关于物质属性的研究对日常生活和科技进步的影响，激发学生继续学习物理的动力。
五、教学重难点
重点：1.密度与温度的关系
2.密度与物质鉴别
3.能分析解释密度与社会生活相关的简单问题。
难点：了解“水的反常膨胀”特性，4℃水的密度最大。(水的反常膨胀现象生活中不常见，学生易受热胀冷缩的习惯思维影响，将理论和实际脱节)
六、教学策略
对于密度知识在社会生活中的应用，教师可以引导学生联系生活中的实例及学生已经具备的密度的有关知识来帮助学生理解。在此基础上进一步研究密度与温度、物质鉴别的关系。大部分学生对密度没有丰富的感性认识，因此，让学生利用实验认识到气体和液体的上浮、下沉原因是比较重要的，在此基础上再去深入探究密度在生活中的应用及利用密度鉴别物质就显得比较容易。教师可以通过演示实验和点拨引导，使学生通过观察、分析、总结、归纳出结论，千万不要想当然的直接告诉学生结论，对本节例题的教学也应这样，教给学生方法比教给学生知识更重要，学生能通过自己的努力学到新知效果会更好。
七、教学资源准备
锥形瓶、橡皮膜、酒精灯、纸风车、铅球、戒指、水、多媒体课件
八、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课（5分钟）
一、复习提问密度的定义是什么？已知铁的密度是7.8×103kg/m3，它的物理意义是什么？铅的密度是11.3×103kg/m3，与铁的密度不同，这说明了什么？二、引入新课密度是物质的基本属性，每种物质都有自己的密度。密度在社会生活中有重要的意义。那物质的密度是否是一成不变的？在解决不同的实际问题时，密度知识是如何具体应用的？
回顾知识、思考问题
让学生回顾密度的相关知识，明确密度的物理意义，引出物理问题，激起学生学习的兴趣。
新课教学（30分钟）
一、密度与温度（一）密度与温度（一般情况）1.分组实验：在室温下，用绷紧的橡皮膜把一个锥形瓶的瓶口封上，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。结论：瓶子放在热水中，气体受热膨胀，橡皮膜凸起来；瓶子放入冰水中，气体遇冷收缩，橡皮膜凹陷进去。2.演示实验：如果把纸风车放在点燃的酒精灯上方，风车能旋动起来吗？结论：由于，一定质量的气体体积膨胀后，密度变小而上升。3.猜一猜：气体密度跟什么因素有关结论：温度4.用密度与温度的关系解释生活和自然中的现象：（1）自然现象中风的形成也是因为密度与温度有关形成的，请同学们试着解释风是怎样形成的？空气因受热体积膨胀，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，从而形成了风。（2）根据气体的密度随温度变化而变化的现象，试分析房间里的暖气一般都安装在窗户下面的道理。暖气周围的空气受热体积膨胀，密度变小而上升，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，可以使整个屋子暖和起来。（二）密度与温度（特殊情况）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？引导学生分析：通过前面的学习，我们知道水的密度是1.0×103kg/m3，冰的密度是0.9×103kg/m3，那么大家来计算一下1kg水的体积是多少，当这些水结冰后，冰的体积是多少？1kg水的体积：V＝m/ρ＝1kg/1.0×103kg/m3＝1.0×10－3m31kg冰的体积：V冰＝m/ρ冰＝1kg/0.9×103kg/m3＝1.1×10－3m3水结冰时质量不变，但密度变小，因而体积变大。然后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。讲解：从计算结果我们可以看到，相同质量的水和冰比较，冰的体积要比水的体积大，而冰是由水遇冷凝结而成，可见冰的温度比水低，但是体积比水大，所以水不遵守一般物质遵守的“热胀冷缩”的规律，而是“热缩冷胀”。学生自学：阅读课本思考：密度最大的水的温度是多少？温度高于和低于4℃，水的膨胀规律是否相同？交流归纳：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水的反常膨胀。水在0～4℃之间，是热缩冷胀，在4℃以上是热胀冷缩。思考：水的反常膨胀对冬季水中的生物有什么意义呢？水的反膨胀现象，给人们带来了好处，江河湖面的水结冰时，因为冰的体积膨胀，密度比水小，总是浮在水面上；而水到了4℃，密度最大，总是沉在下面。这样，冰块就成了一层天然的防寒屏障，使江河湖海不至于一冻到底，使大量的水下生物得以生存。指出水的反常膨胀，给人类生活也带来不方便。北方的冬天，放在户外的自来水管将冻裂。所以对自来水管的保护显得尤其重要。例题　小华听说冬天最冷的时候放在室外的水缸会破裂，这是怎么回事呢？小华决心用实验来探究这个问题。她找到一个容积为0.54m3的水缸并盛满了水，在密度表上查出冰的密度是0.9×103kg/m3，小华首先算出了水全部结成冰的体积是________m3。接着通过观察又发现水缸里的水总是首先从________（选填“水面”或“水底”）开始凝固，她终于明白了冬天水缸会破裂的原因。解析：水结冰后状态变了，质量不变，所以冰的质量水全部结成冰的体积为（2）因为水面与外界冷空气接触，温度较低，所以水面先达到凝固点而凝固，下面的水后凝固。又因为水结冰后体积变大，所以当水缸内的水全部结冰（凝固）时，水缸将会被胀破。
小组观察实验现象，讨论分析老师提出的问题。通过分析讨论得出密度与温度有关。
??学生自己计算得出结论（也可让学生板演）。????????学生阅读课本，思考并回答问题。????????思考、讨论、解答。
通过实验引出物理知识，学生容易接受，顺利得出密度与温度关系。通过小组交流、讨论，培养学生相互合作学习能力。用物理知识解释生活和自然中的问题，体现物理知识的应用价值。通过计算让学生理解水结冰后遵从“热缩冷胀”规律。从有利和有弊两个方面认识水的反膨胀现象，渗透辩证看待问题的唯物主义观点。
二、密度的应用（一）密度与物质的鉴别1.提出问题：小组讨论如何鉴别铅球是否是纯铅做的。问题：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，你怎么判断它是不是铅做的？引导同学思考：从密度表可以看出，各种物质的密度是一定的，不同物质的密度是不同的。只要测出这个铅球的密度，再与密度表中铅的密度进行比较就可鉴别铅球是不是铅做的。此铅球的密度为：由于铅的密度是11.3×103kg/m3，因此可以判断这个铅球不是纯铅制成的。利用密度知识还可以鉴别牛奶、酒的优劣，在地质勘探中鉴别矿石。2.利用密度鉴别物质种类的局限性例题：地沟油中含有杂质及有毒物质，很多人猜想它的密度应该比正常食用油的密度要大，为了验证这种猜想，小明找到质量为0.46kg的地沟油，测出其体积为0.5L，该地沟油的密度是______________kg/m3；能否用密度这一指标来鉴别地沟油，请说明理由_______________。（已知正常食用油的密度约为0.91×103kg/m3～0.93×103kg/m3）。解析：知道地沟油的质量和体积，利用密度公式计算地沟油的密度为因为地沟油的密度在正常食用油密度范围之内，不能用密度这一指标来鉴别地沟油。总结：从前面的密度表可知，一些不同物质的密度是相同的。例如酒精和煤油都是液体，它们的密度都0.8×103kg/m3。通过对两者气味的判断，在知道密度的基础上可以鉴别出酒精和煤油。可见，利用密度这一重要属性，可以鉴别物质，但是要准确地鉴别物质，常常要多种方法并用。3.小组讨论：如何鉴别一枚戒指是不是纯金做成的？在同学回答问题的基础上小结：测戒指的密度时，可用天平测质量，用量筒测体积，根据密度公式计算出密度。测出戒指的密度，再与密度表中金的密度进行比较就可鉴别戒指是不是纯金做成的。（二）密度在生产生活方面的其他应用阅读课本，收集生活中相关资料阅读课本“材料与社会发展”石器——青铜——冶铁、水泥——半导体。气凝胶是当今世界上密度最小的固体。这种材料具有隔热、耐高温等性能，有多种用途。
学生思考、交流并回答。
一方面巩固密度知识，另一方面让学生体会物理知识在生活中的应用价值。?????让学生了解通过测量密度不是鉴别物质种类的唯一办法。
课堂小结（5分钟）
通过这节课你学到了什么？学生回答或与同学们进行交流，老师恰当总结。
梳理本节课的内容，把自己所学到的知识与老师同学交流，最后总结出本节课的知识点。
培养学生总结归纳的能力。梳理知识形成一个完整的知识体系。同时也可以帮助学生记忆。
九、板书设计
6.4
密度与社会生活
密度与温度
一般规律
水的反常膨胀
密度的应用
密度与物质的鉴别
密度在生产生活方面的其他应用
典题练习
（一）巩固练习
1.下列物理量中，可以用来鉴别物质的种类的是（
）
?A．质量
B．密度
C．体积
D．温度
2.一瓶啤酒放在冰箱冷冻室内，瓶里的酒结冰后把瓶子胀破了，原因是（
）
A．啤酒结冰后，质量不变，体积变大了，密度变小了
B．啤酒结冰后，质量变大，体积也变大了，密度变小了
C．啤酒结冰后，质量和体积、密度均不变
D．啤酒结冰后，质量不变，体积变小了，密度变大了
3.一些故事影片中常有这样的镜头：高墙倒塌压在众人(演员)身上，造成人员受伤。在实际拍摄中，倒塌的高墙并不会伤害演员，砌成这种高墙的物块是由(
)
A.密度比实物大的材料制成的
B.密度比实物小的材料制成的
C.密度与实物相等的材料制成的
D.密度与实物相近的材料制成的
4.某研究性学习小组做“水的体积随温度变化”的研究，得到如右图所示图像。从图可知，水温从8℃降到2℃的过程中，其密度?（???）
A.先变大后变小
?
B.先变小后变大
C.一直变大???
?D.保持不变
5.物理知识在生产生活中应用广泛，例如：①用水银制成的水银温度计；②用泡沫塑料作为救生衣材料；③用塑料制造插座和开关的外壳；④用盐水进行农业选种．其中，运用了密度性质的是（　　）
A.?①②????B.?②③???C.?②④???D.?③④
6.如图所示，点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来。这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度升高，体积膨胀，空气的密度变_____，所以热空气______(选填“上升”或“下降”)，形成气流，气流流过扇叶时，带动扇叶转起来。
（二）拓展提升
1.莹莹的爸爸在商店里买了一件实心懒羊羊摆设，莹莹很想知道它是由什么物质制成的，通过实验她测得其质量为
534
g,体积为
60
cm3，则这件摆设的密度是_____g/cm3，由课本密度表可知，它可能是由______制成的。
2.一把汤匙的质量是21.6g，体积是8cm3，则根据课本密度表，可以知道做成这把汤匙的材料可能是（
）?
A．铝???????
B．铜??????
C．铁???????
D．陶瓷
3.分别用质量相同的铜、铁、铝制成三个体积都相等的空心球，比较它们中间空心部分的体积，则（
）（已知：
铜>
铁>
铝；）
A.?铜球最大?
?B.?铁球最大?
?C.?铝球最大??D.?三球一样大
4.一个50cm3的铁球，质量是237g，（ρ铁=7.9×103kg/m3）
（1）通过计算说明该小铁球是空心的，还是实心的？
（2）若小铁球是空心的，空心部分的体积是多大？