6.4 密度与社会生活
教学目标
【知识与能力】
1.知道密度知识的应用。
2.能运用密度知识鉴别物质，计算物体的质量与体积。
【过程与方法】
1.学会系统地整理知识，形成良好的认知结构。
2.通过探究活动学会测量液体、固体的密度，学会利用物理公式间接地测定一个物理量的科学方法。
【情感态度价值观】
1.在探究过程中体会克服困难，解决问题，获得成功的喜悦。
2.在探究活动中，受到科学态度、科学观念的熏陶，培养他们创新精神、实践能力，养成良好的个性，形成正确的世界观。
教学重难点
【教学重点】
正确理解密度是物质的一种特性，能运用密度鉴别物质。
【教学难点】
利用密度知识分析和解决实际问题。
课前准备
教师准备：天平、量筒、水、台秤、铅球等。
学生准备：天平、量筒、水、烧杯、细线、砖块、木板等。
教学过程
一、新课引入
师：同学们，我们这段时间学习了三个重要的物理量：密度、质量、体积，请问哪位同学能告诉大家三者的关系呢？
生：三者的关系可用表达式来说明：
对于同种物质，它的密度不受 m 和V 的影响。
师：我们还学习了测量质量和体积的仪器：天平和量筒。请哪位同学来描述一下，器材使用时的步骤和注意事项？
生：（描述使用方法，找几位同学补充，使表达更完整。）
师：课下我有几个问题，请大家帮助我来解决，每个实验小组都选择了一个探究课题，采用各种方法进行了探究，我听说了，有些小组有“新”的发现，今天各小组将把自己的探究课题的进展情况，向同学们进行陈述报告。
二、新课教学
1.回顾知识
同学们根据自己的理解设计出本章的知识结构,可以用文字、表格、图形等各种形式表示出来。
(1)密度的物理意义
以水的密度为例,每1m3水的质量是1.0×103kg。
(2)密度的测定方法
需要测量哪些物理量呢？
(3)密度知识的应用
a.根据密度鉴别物质；
b.可以根据密度来选择材料；
c.可以利用密度发现新物质。
(4)质量与密度的区别
①质量是物体的属性,而密度是物质的特性,如一瓶水用去一半,剩下一半水的质量只是原来的,但密度不变。
②一个物体的质量不随温度而变化,但密度却随温度而变化,如一瓶水,温度由0℃上升到4℃,体积变小,质量不变,密度却变大,故4℃时的水密度最大。
③一个物体的状态发生变化时,质量不变,但因为体积要发生变化,所以密度要发生变化。
2.课题报告
学生根据自己小组的特点(或教师统一分组),让学生确定实验报告,按照探究实验的步骤完成小组的探究报告。
各报告的教学意图简述如下：报告1是要让学生掌握通过测定密度来鉴别物质的方法；报告2是要让学生掌握利用天平测质量,利用量筒测体积,然后应用密度公式来计算物质密度大小的实际问题的方法；报告3是要让学生掌握应用密度公式来计算物体体积的方法。
活动过程一般包括：选择课题、制订方案、实施、总结、交流五个阶段。前四个阶段是学生课下进行的，“交流”安排在课上。在活动实施之初,一般由教师设计撰写活动方案,但随着活动的展开,就要指导学生撰写方案、计划。学生通过前面几章的实验探究和活动,已有了开展这类活动的基础,教师可以放手让学生去实践,教师只做必要的指导。
提出问题：
(1)同学们对实验过程中的方法有哪些认识？
(2)教材中用的方法与你采用的方法是否相同？如果不同,哪一个方法更好一些？为什么？
(3)对实验过程中的方法你有哪些好的建议？
(4)对自己的实验进行评估：实验方案是否合理？哪些测量过程可能产生误差？如何减小误差？
3.补充活动
(1)怎样鉴别戒指是不是纯金的？怎样知道矿石是由什么物质组成的？
(2)怎样知道一块很大的长方形碑石的质量？怎样知道教室内空气的质量？
(3)怎样知道一个不规则的钢零件的体积？怎样知道一大卷细铜线的长度？
三、反思总结,布置思考题
1.请学生回顾本节课学了哪些内容,根据学生的练习情况,教师再作适当的补充强调。
2.思考题：怎样测量一块泡沫塑料的密度？怎样测量教室内空气的质量？
小结
质量：（1）直接测量：天平；（2）间接测量。
体积:（1）直接测量：量筒；（2）间接测量。
密度测量：（1）没有量筒，只有天平和水，烧杯及待测液体，请写实验步骤和结论；（2）有天平但没有砝码，水，烧杯、刻度尺及待测液体，请写实验步骤和结论；（3）有天平水，烧杯、及待测固体，请写实验步骤和结论。
板书设计
第四节 密度与社会生活
1.鉴别物质的方法：测定密度。
2.利用天平、量筒测定物体的密度。
3.利用密度公式计算物体体积的方法。1
.
第一组：我们选择的探究课题是：铅球是铅做的吗？
学生甲：我们从体育器材室选择了一个铅球，体育老师告诉我们这是6斤的铅球，为了得到精确的数据，我们在课下用台秤测量了一下，其质量为2.9kg。
学生乙：(板书)m＝2.9kg。
学生甲：在测量铅球的体积时，我们遇到了一个难题，没有合适的量筒，于是我们使用了水槽，把铅球放入水槽中，用烧杯向水槽中注水，直到水没过铅球，用粘贴纸在此处作一标记。
学生乙：在学生甲的描述下进行操作。
学生甲：将铅球取出，水面下降，然后用量筒向水槽中注水，直至再次达到标记，记下注入的水的体积，即铅球的体积。
学生乙：(板书) V水 ＝ V铅球 ＝ 0.38L
学生甲：根据可计算出铅球的密度，密度表中ρ铅＝11.3g/cm3。
学生乙：(板书)ρ球＜ρ铅
学生甲：通过测量和计算，我们澄清了一个事实，铅球的基本成分是铁，而不是铅做的！请同学们对我们的实验提出改进意见。
第二组：测砖的密度
学生甲：我们探究的课题是：测砖的密度。用天平直接测量砖的质量m。
学生乙：(板书) m＝60.5g 。
学生甲：用量筒测量砖的体积时，我们发现砖放入水中时，砖具有吸水性，这样测出来的砖的体积偏大。我们采用的方法是：在量筒中倒入一定体积的水 V水 ，让砖头吸饱水之后，再放入量筒中，测出体积V，由此计算砖的体积。
学生乙：(板书，演算)V水 ＝ 20cm3 V ＝60cm3
V砖 ＝ V －V水 ＝ 60cm3－ 20cm3＝ 40cm3
学生甲：也许我们的办法不是最好的，让大家提出更巧妙的办法。
（学生进行一番激烈的讨论，由学生代表发言，对改进的方法进行表述）
学生丙：砖吸水后会膨胀，同样体积会变大，为了克服砖的吸水性，我们采取在砖的表面涂层油漆或包一层保鲜膜的方法。
学生丁：我在想，我们为什么不测量整块砖的密度呢？这样，我们可以用直尺直接测量砖的长、宽、高。计算出整块砖的体积。
第三组：测量方糖的密度
学生甲：我们的探究课题是：测量方糖的密度。首先用天平测出几块方糖的质量m，然后除以方糖的个数，求出一块方糖的质量。
(板书)
学生甲：在测量体积时，我们想到一些方法来克服糖溶于水的问题，如包上保鲜膜等。后来我想起妈妈在沏糖水时，糖达到一定程度就不再溶解了，于是我们就想到用不再溶解糖的糖水来测方糖的体积，实验中由于一块方糖体积较小，测量时误差较大，所以我们测量出几块方糖体积，再除以方糖的个数，求出一块方糖的体积。
学生乙：（进行操作，板书） V糖水＝20ml V＝25m
学生丙：我有一个更好的方法来测方糖的体积，糖溶于水，但是糖不溶于油啊，如果我们用油来测体积，就避免了糖溶于水这一问题。
师：大家的方法都很好，尤其是用油测方糖的体积，更让我们有新的思路。
第四组：测课桌体积有多大
学生甲：我们的探究课题是：课桌的体积有多大。我们利用密度是物质的特性这一点，采用测样本的方法，取和课桌一样的木料来测密度。我们先用台秤测一张课桌的质量m1，用天平测小木块的质量m2。
学生乙：（板书）m1＝15kg m2＝28g 。
学生甲：在量筒中倒入一定体积的水V1，将木块放入量筒中，它在水面上漂浮，用铁丝将木块压入水中，读出体积V2，计算木料的体积V样本。
学生乙：（操作并计算） V1＝ 40cm3 V2＝ 80cm3
V样本＝ V2－ V1＝ 40cm3
学生丙：在测木块体积时，用铁丝将木块压入水中不易操作，我有一个更便于操作的方法：
1.用细线将一石块系在木块下。
2.将量筒倒入一定体积的水V1。
3.将石块先浸没在水中，读量筒中的示数V2。
4.将石块和木块一起浸没在水中，读出量筒中的示数V3。
5.木块的体积V＝V3－V2。(共16张PPT)
第六章第四节
密度与社会生活
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？
提出问题：
1．根据 ρ＝m/V 可以求得：物体的密度
应用：鉴别物质种类、物质纯度、是否实心。
2．根据 m＝ρV ，可以求得：物体的质量
应用：计算不易测量的物体的质量。
3．根据 V＝m/ρ可以求得：物体的体积
应用：计算不易测量的物体的体积。
一、密度公式的简单计算：
答：用这个瓶子至多装0.8 kg的煤油。
例1：一个瓶子至多盛1千克的水，用这个瓶子至多盛多少千克煤油？
解：
1．密度随温度的变化
（1）物体的热膨胀：
当物体温度升高时，质量m不变，体积V变大。
根据 ，所以密度ρ变小；
（2）风的形成是空气的热胀冷缩所致；
（3）水在0℃～4℃之间的反常膨胀。
二、密度的变化：
解：
答：水的体积为0.9m3
2．密度随物态的变化
例2：1m3的冰完全熔化成水，体积多大？
二、密度的变化：
∵
∵
例3：一瓶氧气用掉一半后，氧气 （ ）
A．质量减半 B．体积减半
C．密度减半 D．条件不足
AC
3．气体密度的变化
（1）当气体被压缩时：
质量不变，体积变小，密度变大；
（2）当气体膨胀时：
质量不变，体积变大，密度变小。
二、密度的变化：
例4：一辆汽车的最大运载量是30 t，货物的最大体积是40 m3。用它运载某种金属和木材，干木材的密度ρ木=0.5×103 kg/m3 ，金属的密度ρ金=7.8×103 kg/m3 。通过计算求出：怎样搭配才合理？
解：根据：m=m木+ m金 V=V木+V金
m=ρ木V木+ρ金V金
带入数据，解得 V木=38.63 m3，V金=1.37 m3。
答：运载38.63 m3干木材和1.37 m3金属即可。
三、密度的应用
例5：用盐水选种，要求盐水的密度为1.1×103 kg/m3，现配制了0.5 dm3的盐水，称出其质量为0.6 kg，试求
（1）配制的盐水是否符合要求？
（2）若不符合要求，应加盐还是加水？
（3）应加盐或加水多少克？
（1）ρ配 = m/V =0.6 kg/0.55×10-3 m3= 1.2×103 kg/m3
（2）∵ρ配>ρ标 ∴应加水
（3）设应加水质量为Δm 。
m总=m+Δm ，而Δm=ρ水ΔV水
V总=V+ΔV水=V+Δm/ρ水
此时盐水密度
ρ0 =m总/V总 =(m+Δm)/(V +ΔV水)
应加水Δm=0.5 kg =500 g。
解：
例6：一个空瓶的质量是200 g，装满水称瓶和水的总质量是700 g。将瓶里的水倒出，先在瓶内装入一些金属的颗粒，称出瓶和金属的总质量为878 g，然后将瓶内装满水，称出瓶、水和金属颗粒的总质量为1 318 g，求瓶内金属的密度。
200 g
700 g
878 g
1 318 g
解：
m0=200 g
m1=700 g
m2=878 g
m3=1 318 g
m0= 200 g
m1=700 g
m2=878 g
m3=1 318 g
1.从密度的公式 ρ=m/ V可以得出 m=ρV 。
对于不便称量的庞大物体，利用此种方法可以方便地求出它的质量。
2.从密度的公式 ρ=m/ V可以得出 V=m/ρ。
对于形状不规则或不便测量的较大物体，利用此种方法可以方便地求出它的体积。
3. 密度的公式 ρ=m/ V
鉴别物质等。
课堂小结
作业
1．一块冰化成水后（ ）
A．密度不变，质量变小
B．体积不变，质量变大
C．质量不变，密度变小
D．质量不变，体积变小
2．杯里有一些水，完全凝固成冰后，体积比原来（ ）
A．增大1/10 B．减小1/10
C．增大1/9 D．减小1/9
3．为了保护环境，治理水土流失，学校的环保小组测定了山洪冲刷地面时洪水中的含沙量（即每立方米的洪水中所含泥沙的质量）。在治理环境之前，他们共采集了40 dm3的水样，测得质量是40.6 kg，已知干燥的同类泥沙的密度是2.4×103 kg／m3。求洪水中的含沙量是多少？
