【轻松备课】人教版物理八年级上 第六章第四节密度与社会生活 教学详案

第六章 质量与密度
第4节　密度与社会生活
设计说明
“密度与社会生活”这一节是在学习了密度概念及其测量的基础上，进一步学习如何利用密度知识解决实际问题。本节内容是对密度知识的拓展，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。本节教学可按“总→分→总”的框架进行设计：先组织学生阅读教材内容，通过讨论分析来了解密度知识在社会生产、生活中的应用；再利用探究实验来具体研究密度与温度的关系，利用情景问题来具体研究密度在物质鉴别中的应用；最后进一步讨论分析密度在材料科学和人类社会发展中的作用。
教学过程可分为三个阶段，第一阶段认识密度与温度的关系；第二阶段了解通过密度如何鉴别物质；第三阶段了解密度知识在日常生活中的一些具体应用。
教学目标
1.通过观察、实验认识气体密度随温度的变化，从而掌握温度对密度的影响，知道密度对生产和生活中的重要作用，能解释密度与社会生活相关的简单问题。
2.通过分析实例，理解密度是物质的一种特性，并能运用密度知识鉴别物质。
3.通过学习密度知识的应用，认识到物理理论在解决实际问题中的重要作用。
教学重点难点
1.重点：密度与温度的关系、密度与物质鉴别。
2.难点：水的反常膨胀、密度知识的应用。
教具
学生用：纸风车、酒精灯。
教师用：多媒体课件、锥形瓶、橡皮膜、酒精、水、烧杯、压瘪的乒乓球、热水、火柴、酒精灯、圆柱体铝块（体育课用的铅球）。
教学过程
回顾思考
1.密度的表达式是什么？
2.水的密度是多大？其物理意义是什么？
3.水结冰的过程中，质量、体积、密度分别如何变化？
导入新课
1.视频导入
视频：盐水选种。
师：从视频中我们看到用密度的知识解决了选种的问题。同学们还知道我们生活中运用密度可以做什么吗？
2.问题导入
实物展示：展示一杯酒精和一杯水。
教师：现在老师手中有一杯水和一杯酒精，请问同学们有哪些方法可以分辨这两种物质呢？
引导学生从气味、可燃性等角度回答。
教师：除了上述方法，还有其他的辨别方法吗？
引导学生分析可以从密度的角度进行辨别。
教师：要区分这两种物质，我们还可以从两种物质密度不同的角度进行鉴别。密度除了可以鉴别物质的种类之外，在生活中还有很多重要的应用。今天我们就来学习密度与社会生活。
进行新课
探究点一　密度与温度
1.教师演示实验
实验1：“压瘪的乒乓球”放到热水中烫一下，乒乓球又恢复了原样。
教师：瘪乒乓球恢复原样的原因是什么？
实验2：教师进行教材第120页“想想做做1”的演示实验。
教师：以上实验中橡皮膜凸起后又凹陷的原因是什么？
引导学生从锥形瓶内空气热胀冷缩的角度回答。
2.分组实验：学生进行教材第120页“想想做做2”的风车实验。
教师：实验中纸风车为什么会转动？
引导学生回答是因为有风的形成。
引导归纳：空气因受热体积膨胀，密度变小而上升。热空气上升后，冷空气就从四面八方流过来，从而形成风。
3.分组讨论：阅读教材第120页内容，思考：日常生活中气体、液体、固体的密度受温度影响一样吗？
引导学生讨论、举例分析。
总结归纳：通常情况下，气体的热胀冷缩比较显著，它的密度受温度影响最大，而固体、液体也会发生热胀冷缩现象，它们的热胀冷缩没有气体显著，密度受温度影响小。
例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）
例1　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________（选填“大”或“小”），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。
解析：点燃蜡烛后，烛焰周围的空气吸收热量，温度升高，体积膨胀，密度变小，密度小的热空气上升，冷空气下降，从而形成了风，吹动扇叶转动。
答案：小　上升
探究点二　水的反常膨胀
1.创设情景
多媒体画面展示：北方的冬天，水结冰后把自来水管冻裂。
教师：图中的自来水管为什么会被冻裂？是不是所有物质都有热胀冷缩的性质呢？
引导学生结合教材第120页内容进行讨论。
引导归纳：水结成冰后体积增大从而把水管胀裂。
2.分组讨论：阅读教材第120页内容，了解水的反常膨胀特点，并讨论水的这种特点对水中的生物生存的重要性。
引导归纳：水在4 ℃时密度最大。温度高于4 ℃时，温度升高，水的密度变小；温度低于4 ℃时，温度降低，水的密度变小。
教师：请同学们用图像法把水的密度与温度的关系表示出来。
引导学生画出图像。
例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）
例2　学校放寒假后，为防止水管冻裂，暖气不会停。水管冻裂的主要原因是（　　）
A.水管中的水结冰后，质量变大
B.金属在低温下容易被冻裂
C.水管中的水结冰后，密度变大
D.水管中的水结冰后，体积变大
解析：寒假期间，温度很低，水很容易结冰，水结成冰时质量不变，密度变小，体积变大，所以水管容易被冻裂。
答案：D
探究点三　密度与物质鉴别
1.创设情景
教师：老师手中有一个圆柱体铝块（或体育课用的铅球），铝块（铅球）是否纯铝（铅）制作的？应该如何判断呢？
引导学生回答可以测出铝块（铅球）的质量和体积，求出铝块（铅球）密度后与铝（铅）的密度进行比较。
2.分组讨论
结合教材第121页的例题，学生讨论鉴别物质的方法。
引导归纳：测出某种物质的密度，把测得的密度跟密度表中各种物质的密度比较一下，就可以知道该物体可能是由什么物质制作的了。
3.分组讨论：阅读教材第121页最后一段，思考：密度知识在生活中还有哪些应用？
引导归纳：密度知识的其他应用：（1）用密度鉴定牛奶、酒的品质；（2）农业上用盐水选种；（3）航空器材常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料；（4）机床底座采用坚固、密度大的材料制成。
例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）
例3　 （2019·南京中考）在科技节活动中，有一项挑战项目：如图所示，A、B、C、D是装满了某一种材料（细盐、铁粉、米粉中的一种）的四个不透明的轻质密闭容器，要求在不打开容器的前提下，将其中装有相同材料的两个容器挑选出来，提供的器材有：①与密闭容器同样的空容器各一个；②天平和水，按下列步骤在空白处填上适当的内容。
（1）用天平分别测出图中四个密闭容器的质量；
（2）________________________；
（3）若满足关系式：________（用测量的物理量表示），则A、C两容器中所装材料相同。
A　　　　 B　　 　　　C　　　　 D
解析：（2）要区分出装有同一种材料的两个容器，需要分别测量出它们的密度，密度相同的两个容器中装有同种材料。根据密度公式可知，需要分别测量质量和体积。由于是轻质容器，容器质量可以忽略不计，所以用天平分别测出装满材料的四个密闭容器的质量即为所装材料的质量；体积的测量采用等量替代法，即用水的体积替代材料的体积。由于容器中都是装满的粉状材料，所以在四个空容器中也装满水，用天平测出四个装满水后容器的质量分别为、、、，然后利用求出水的体积即为各容器中材料的体积，最后计算出各容器中不同材料的密度进行比较即可。（3）若A、C两容器所装材料相同，则，即=，故=
答案：（2）用天平分别测出四个装满水后容器的质量、、、　（3）=
课堂小结
当堂达标（见导学案“当堂达标”）
参考答案
1.BC
2.C
3.160　700
4.解：（1）该首饰的密度==9 g/cm3<10.5 g/cm3，所以不是纯银做成的。
（2）纯银做成的一个同样大的首饰的质量=10.5 g/cm3×10 cm3=105 g。
布置作业
教材第123页“动手动脑学物理”第1至3题。
板书设计
一、密度与温度 1.受热膨胀的物体质量不变，体积增大时，其密度变小。气体的密度受温度的影响最大。 2.风的形成。 二、水的反常膨胀 1.水在4 ℃时密度最大。高于或低于4 ℃时，密度都变小。 2.冬天，自来水管中的水结冰后容易把水管胀裂。 三、密度与物质鉴别 1.测出某种物质的密度与密度表中各种物质的密度比较就可以鉴别是哪种物质。 2.密度知识的其他应用有： （1）用密度鉴别牛奶、酒的品质； （2）农业上用盐水选种； （3）航空器材常用高强度、低密度的合金或新型合成材料； （4）机床底座常采用坚固、密度大的材料制成。
教学反思
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