人教版物理八年级上册 第6章第4节 密度与社会生活3课件(共38张PPT)

(共38张PPT)
第4节 密度与社会生活
R·八年级物理上册
学习目标
知识与技能
过程与方法
1.通过实验探究活动，总结出：一定质量的气体，温度升高时，体积变大，密度变小；反之，温度降低时，体积变小，密度变大.
2.学习运用密度知识分析和解决问题的方法.
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.了解物质密度的变化会引起物体发生热胀冷缩的现象.
3.了解水的反常膨胀，会利用密度来鉴别物质.
1.通过介绍密度知识的实际应用，认识理论与实际的密切联系.
2.培养学生严谨的科学态度，充分把密度知识与社会生活紧密相连.
学习难点
学习重点
1.密度与温度的关系.
2.运用密度鉴别物质.
水的反常膨胀，4℃时水的密度最大.
情感、态度与价值观
学习目标
2.温度能够改变物质的密度，在我们常见的物质中，
的热胀冷缩最显著， 和 的密度受温度的影响较小，有时可忽略不计.（均填“气体”“固体”或“液体”）
3.不同物质的密度一般不同，所以通过密度可以
.但要准确地鉴别物质，通常需要多种方法并用.
1.因气体受热膨胀，一定质量的气体温度升高时，体积
，密度 . （均填“变大”“变小”或“不变”）
变大
变小
气体
固体
液体
选择材
料和鉴别物质
　　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？
知识点一
密度与温度
1.气体的密度与温度
实验一：在室温下，吹鼓两个气球，分别把它们放在冰箱的冷藏室和炉火附近，过一会儿，你会发现什么现象？
发现放在冰箱冷藏室的气球体积变小，而放在炉火附近的气球体积变大.说明温度降低，体积变小，气球中气体的密度变大；反之，温度升高，体积变大，气球中气体的密度变小.
实验二：按照教材P120“想想做做”中图6.4-1做个纸风车. 如果把风车放在点燃的酒精灯附近，发现风车能转动起来. 你知道是什么推动了风车转动吗？
空气因受热膨胀，密度变小而上升.热空气上升后，上面的冷空气就从四面八方流过来，形成了风. 风推动纸风车转动.
自然现象中风的形成也和密度与温度有关系. 你知道风是怎样形成的吗？
空气因受热体积膨胀，密度变小而上升.热空气上升后，周围的冷空气就从四面八方流过来补充，形成了风.　　
例1 一天，小明看到煤气公司价格牌上的价格：冬季55元/瓶，夏季51元/瓶.他寻思着为什么夏季价格低？他回家后查找了资料得知：煤气在冬季的密度是0.88×103kg/m3，在夏季的密度是0.8×103kg/m3，煤气瓶容积是0.015m3.通过计算，他发现夏季的煤气价格比冬季价格
（选填“高”或“低”）. 若两季节价格一样，夏季应标价为 元/瓶；如果按质量计价，煤气价格应是 元/kg.
解析：冬季，每瓶煤气的质量为m冬=ρ冬·V
=0.88×103kg/m3×0.015m3=13.2kg，
煤气价格为55元/13.2kg=4.17元/kg.
夏季，每瓶煤气的质量为m夏=ρ夏·V
=0.8×103kg/m3×0.015m3=12kg,
煤气价格为51元/12kg=4.25元/kg.
由此可知，夏季价格比冬季价格高.
若两季价格一样，夏季应标价为
4.17元/kg×12kg/瓶=50.04元/瓶.
例1 一天，小明看到煤气公司价格牌上的价格：冬季55元/瓶，夏季51元/瓶.他寻思着为什么夏季价格低？他回家后查找了资料得知：煤气在冬季的密度是0.88×103kg/m3，在夏季的密度是0.8×103kg/m3，煤气瓶容积是0.015m3.通过计算，他发现夏季的煤气价格比冬季价格
（选填“高”或“低”）. 若两季节价格一样，夏季应标价为 元/瓶；如果按质量计价，煤气价格应是 元/kg.
高
50.04
4.17
2.水的反常膨胀
在我国北方，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.
[想一想]为什么自来水管会被冻裂？
从密度公式 知，体积 . 不妨取质量1kg的水来计算，则水的体积
. 当水结成冰后，体积为 ，可见，水结成冰后，体积变大了. 由此可知，水不简单地遵守一般物质遵循的“热胀冷缩”的规律.
事实表明，4℃的水密度最大. 温度高于4℃时，随温度的升高，水的密度越来越小；温度低于4℃时，随温度的降低，水的密度也越来越小.
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. （水的反常膨胀图象如图所示）
由于水的反常膨胀，在严寒冬天，河面封住了，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！
密度是物质的一种特性，人们可以根据密度来鉴别物质. 日常生活中，我们看到很多玩具商品，表面的颜色与金子的颜色相同，它们真的是金子做的吗？你如何鉴别呢？好，下面首先来看一道例题.
知识点二
密度与物质鉴别
例2 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，这个铅球是用铅制造的吗？
从前面密度表，我们知道一般不同物质的密度是不同的，但也有部分不同物质的密度是相同的，如酒精和煤油，冰和蜡. 因此，为了准确地判断是哪种物质，除了利用密度外，当然还要结合物体的颜色、气味、透明度、是否燃烧、硬度等物理性质从多方面进行综合分析判断，这样才能得出准确的结论.
[想一想]当物体为空心时，由物体的质量和体积计算出来的密度比密度表上标明的密度要小，这是怎么回事
这时求出的密度是物体的平均密度，而密度表上标明的密度是指物体在实心状况下的密度.
材料与社会发展
商代后期用于蒸煮的青铜器——甗（yǎn）
沧州铁狮子
气凝胶
材料、能源、信息是现代文明的重要支柱. 在新材料的开发过程中，材料的密度是科学家研究的核心问题之一.
密度是物质的基本特征之一，每一种物质都有自己的密度，密度在社会生活中的应用有：
知识点三
密度在社会生活中的应用
（1）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.
（2）在麦场上，人们利用风力来扬场，分拣饱满的麦粒与瘪粒、草屑等.
（3）在商业中鉴别牛奶浓度、酒的浓度.
（4）在农业生产中配制盐水选种.
除此之外，密度知识还在工业生产中也得到了广泛的应用，人们要根据不同的需求来选择合适的材料. 汽车、飞机以及航天器的设计师们，根据不同的需求，对制造材料的密度及其性能选取不同的技术要求：交通工具、航空器材中，常采用高强度、低密度的合金材料、玻璃钢等复合材料.在产品包装中，常采用密度小的泡沫塑料作填充物，防震、便于运输、价格低廉.
例3 下列说法中，正确的是（ ）
A.特技表演看到很高大的物体倒塌砸在演员的身上，演员却丝毫无损没有受伤，这说明这些倒塌的物体是用密度小的材料制成的
B.包装物品时用泡沫，主要是因为泡沫硬度小，容易弯曲变形
C.铝合金用来制作门窗是因为铝材料的硬度小、耐腐蚀
D.密度是物体的基本属性，利用密度可以鉴别物体
A
√
×，泡沫塑料密度小
×，铝的密度小
×，密度是物质的基本属性，利用密度可以鉴别物质，而不是鉴别物体
解析：先求出铜球中铜这种物质的体积再与铜球的体积比较.
一个空心的铜球，其质量为178g，体积为30cm3.
（1）判断该球是空心的还是实心的，写出相应的判断过程.
解：根据 可得：铜球中铜的体积V铜=
，V铜＜V球，故铜球是
空心的.
解析：铜球的空心部分体积＝铜球的体积-铜球中铜的体积.
（2）求这个铜球的空心部分体积.
解：空心部分的体积：
V空心＝V球-V铜＝30cm3-20cm3＝10cm3.
解析：先求出所注液体的质量，而液体的体积与铜球空心部分体积相等，最后由ρ＝m/V计算所注液体密度.
（3）小华同学在此球的空心部分注满某种液体后，总质量为314g，求所注的液体密度.（ρ铜＝8.9×103kg/m3）
解：液体的质量：m液＝m总-m球＝314g-178g＝136g，液体的体积：V液＝V空心＝10cm3，
所注的液体密度：ρ液＝m液/V液＝136g/10cm3＝13.6g/cm3＝13.6×103kg/m3.
密度与温度
密度与物质鉴别
密度是物质的一个重要属性，可以鉴别物质，但要准确地鉴别物质，常常要多种方法并用
气体的密度受温度的影响最大
密度与社会生活
密度在社会生活中的应用
水的反常膨胀
鉴别物质
选材
1.从课后习题中选取；
2.完成练习册本课时的习题.
1.本节教学的重点是知道温度对密度的影响，并能解释有关现象；理解鉴别物质的原理.教学难点是水的反常膨胀及利用密度与温度解释相关现象.根据学生现有知识水平，本教学设计重点放在突出利用密度与温度的关系及现象解释.在解决重点上，安排了两个现象：一是把气球放在冰箱的冷藏室中和炉火附近，观察气球的体积变化；二是风的形成（做好书上的两个小实验，引导学生观察并分析现象，找到规律，应用规律解释风的形成）.
在突破难点上就水管冻裂问题，通过计算，用数据说话；举生活实例，用事实说话；用图象，形象直观反映体积与温度的关系、密度与温度的关系.
2.在充分调动学生的自主学习时，教师引领学生就运动会时颁发的奖牌来进行鉴别它是否是金子做的.让学生亲自动手计算定量分析，这样不仅增强了学生学习物理的兴趣，同时让学生进一步感受到物理知识在日常生活中的应用.
（见教材P123 动手动脑学物理）
1.有一种1角硬币，看上去好像是铝制的. 它真是铝制的吗？请你想办法测量它的密度. 写出你选用的实验器材、实验方法、你所采用的实验步骤. 1角、5角和1元硬币所用的金属一样吗？通过实验验证你的判断.
解：(1)实验器材：1角硬币10枚、细线、刻度尺、天平. (2)实验方法及步骤：(说明：本题答案是开放的，可以采用比较密度、体积或质量的方法进行，本题示例是比较密度)
A.用天平称出10枚硬币的总质量记为m.
B.将10枚1角硬币叠在一起用刻度尺测出其高度记为h.
C.将细线紧密缠绕在1角硬币的圆周，在起点和终点处做上标记，然后用刻度尺测出细线的长度，即为1角硬币的周长，记为L，则
硬币的底面积 .
D.10枚1角硬币的总体积为 .
E.则1角硬币的密度 .
F.将测量的密度ρ与密度表中铝的密度相比较，若有较大的出入，则可以判断不是铝制成的；否则就是铝制的.
1角、5角和1元所用的金属不是一样的，也可以通过以上实验验证.
2. 1cm3的冰熔化成水后，质量是多少？体积是多少？
提示：冰熔化成水后质量不变，m水=ρ冰V冰，
.
解：0.9g 0.9cm3
3.根据气体的密度随温度升高而变小的现象，试分析房间里的暖气一般都安装在窗户下面的道理.
解：因为热空气的密度小，在房间内上升，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，使整个房间都变暖.