第六章 质量与密度
第4节 密度与社会生活
【方式一】小实验“鸡蛋沉浮我做主”
材料:生鸡蛋一个,大玻璃杯两个,食盐若干,小勺一个,玻璃棒或筷子一根.
步骤:(1)将一个生鸡蛋放入盛有清水的玻璃杯中,可以看到鸡蛋沉入水中.
(2)然后逐渐向杯中加入食盐,并不断搅拌,可以看到鸡蛋悬浮于水中任意位置.
(3)继续向杯中加入食盐,直到鸡蛋漂浮于水面.
由此我们可以看到鸡蛋在盐水中的三种状态.
同学们能解释其中的道理吗?让我们一起走进今天的物理课堂——密度与社会生活.
【方式二】播放视频“盐水选种”
“盐水选种”是我国古代劳动人民发明的一种巧妙挑选种子的方法.“盐水选种”成败的关键是密度要合理.
由此可见,密度的知识与人们社会生活的关系十分密切,今天,我们就来具体研究一下.
【方式三】播放视频“龙卷风”
学生被龙卷风威力震撼,彼此议论.
师:你看到什么?发生了什么事情?
生:发生了龙卷风!
师:龙卷风造成的灾害太严重了.今天我们要学习《密度与社会生活》,揭开龙卷风神秘的面纱.
详见本节电子资源包
本节内容是在学生有了质量、密度的基础知识以后,进一步探讨密度与社会生活的联系,是前面三节内容的延伸和拓展.这一节从密度在现实生活中的应用入手,从而引出温度对密度的影响,进而引出在温度不变的前提下,如何利用密度鉴别物质,深化对密度的理解,感悟物理知识与实际生活的联系.本节可从讨论分析密度知识在社会生产、生活中的应用引入新课,通过实验引导学生总结出密度与温度的关系及其应用,然后通过分析生活实际中的例子,引出密度知识在鉴别物质中的应用,进而通过例题培养学生灵活应用密度计算公式进行求质量、体积以及判断实心、空心等相关的计算,锻炼、提高学生的应用能力.本节教材的知识内容和能力因素,是对前面所学知识的重要补充,也是对密度概念的进一步理解和完善,是学生进一步学习的基础.
课题 第4节 密度与社会生活 授课人
素养目标 1.通过学习温度对密度的影响,知道密度对生产和生活的重要作用,能解释生活中与密度有关的一些物理现象. 2.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. 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 1.密度与温度的关系. 2.运用密度鉴别物质.
教学难点 水的反常膨胀,4 ℃时水的密度最大.
教学步骤 师生活动 设计意图
新课导入 播放视频“盐水选种” “盐水选种”是我国古代劳动人民发明的一种巧妙挑选种子的方法.“盐水选种”成败的关键是密度要合理. 由此可见,密度的知识与人们社会生活的关系十分密切,今天,我们就来具体研究一下. 创设情景,激发学生的学习兴趣
新课教学 教师板书课题并展示教学目标 一、密度与温度(板书) 1.正常物质的“热胀冷缩”(板书) 【过渡设问】乒乓球不小心压瘪了,但是没有裂口,你能让它恢复原状吗? 【教师引导学生回答】用热水烫 【PPT展示图片】 【教师提问】 (1)你认为乒乓球变得完好的原因是什么? (2)乒乓球里的气体受热膨胀,体积怎么变化?质量是否改变? (3)乒乓球内气体的密度如何变化? 【教师引导学生回答】 (1)空气受热膨胀 (2)体积变大,质量不变 (3)密度变小 【教师引导学生总结】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.气体的热胀冷缩最为显著,它的密度受温度的影响最大。固体和液体在温度变化时体积变化不大,因而密度受温度的影响较小。 2.风的形成(板书) 播放视频“风车为什么能转动”. 【教师提问】你知道是什么推动了风车吗? 【教师引导学生总结】火焰上方空气受热膨胀,体积变大 ,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,从而形成风. 3.水的反常膨胀(板书) 【过渡设问】在北方,冬天连续降温后,好多家庭的太阳能水管、室外的自来水管经常发生水管冻裂的现象,是“冻”的吗?你知道原因吗? 【教师引导学生总结】 (1)查看密度表可知,冰的密度比水的小,所以一定质量的水结成冰后体积增大就把水管胀裂了. (2)水不是简单地遵循“热胀冷缩”的规律.水结冰时体积膨胀了,反而是“热缩冷胀”.我们称之为水的反常膨胀. 【过渡设问】冬天的时候,湖面结冰,为什么湖里的小鱼没有被冻死? 【教师引导学生总结】 ①水在高于4 ℃时“热胀冷缩”. ②水在0~4 ℃之间“热缩冷胀”. ③水在4 ℃时密度最大. 【例1】 室内火灾发生时,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离,以尽量减少有害气体的吸入.这是因为燃烧产生的有害气体( D ) A.温度较低,密度较大 B.温度较低,密度较小 C.温度较高,密度较大 D.温度较高,密度较小 【例2】 图甲为“水的密度在0~10 ℃范围内随温度变化”的图象,图乙为北方冬天湖水温度分布示意图,根据图象及水的其他性质,下列分析判断正确的是( C ) 甲 乙 A.水在4 ℃时密度最小 B.4 ℃以上的水,具有热缩冷胀的性质 C.水在0~4 ℃范围内,具有热缩冷胀的性质 D.图乙中从A到E,湖水的温度逐渐降低 二、密度与物质鉴别(板书) 【教师提问】桌面上摆放2瓶颜色相同的液体,分别是可乐和酱油,瓶子完全相同,无标签,液体体积也相同.已知酱油的密度大于可乐的密度.怎么鉴别出可乐呢? 【教师引导学生回答】将体积相同的可乐和酱油分别放在天平的左右两盘,向上倾斜的一端就是质量小且密度小的可乐. 【例3】 一个实心铅球的质量是4 kg,经测量知道它的体积是0.57 dm3 .这个铅球是用铅制造的吗? 解:这个实心铅球的密度: ρ球==≈7.02×103 kg/m3 查密度表知:ρ铅=11.3×103kg/m3因为7.02×103 kg/m3<ρ铅=11.3×103 kg/m3,故这个铅球不是用铅制造的. 【例4】一个铁球的质量为158 g,体积是35 cm3,这个铁球是空心的还是实心的? 解:由ρ=可得,铁球中铁的体积:V铁===20 cm3 因为V铁<V球=35 cm3.所以此球为空心的. 三、密度与社会生活(板书) 1.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,能减小机身质量,提高性能. 2.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.用泡沫做舞台道具,相同体积的情况下,泡沫密度小,质量更小,便于移动和使用. 从学生的日常生活经验入手,进一步调动学生学习的积极性 及时回顾、应用,落实知识
课堂小结 ①一定质量的气体,当温度升高时,体积膨胀,密度变小;气体热胀冷缩最为显著,其密度受温度的影响最大。 ②固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显,因而密度受温度的影响比较小。 水的反常膨胀:4℃水的密度最大。
课堂检测 1.做一个纸风车,如果把风车放在点燃的酒精灯上方,风车能转动起来,如图。这是因为一定质量的气体受热膨胀后,密度_变小_(选填“变小”、“变大”、“不变”)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。根据气体这个特点,则安装暖气时应该靠近_地面_(选填“地面”或“天花板”)。医院监护室内配有充满氧气的钢瓶,其密度为5kg/m3,若某次抢救病人时用去瓶内的一半的氧气,则瓶内剩余氧气的密度为_2.5_kg/m3。 【解析】钢瓶用去瓶内的一半的氧气,体积不变,质量是原来的一半,根据ρ=m/V可知:剩余氧气的密度是原来的一半,为2.5kg/m3。 2. 有一枚2022年北京冬奥会纪念币,小明测量出它的质量为150g,体积为17cm3,试判断这枚纪念币是不是金制作的?(已知金的密度为19.3g/cm3 ) 【解析】ρ纪念币 =m/V=150g/17cm3=8.8g/cm3,ρ纪念币 <ρ_金 =19.3g/cm3 所以这枚纪念币不是纯金制作的。 3.严寒的冬天,室外的自来水管常会被冻裂,原因是( B ) A.水结成冰以后密度变大 B.水结成冰以后体积变大 C.水结成冰以后质量变大 D.水管本身耐寒程度不够 【解析】严寒的冬天,室外的自来水管常会被冻裂,原因是水结冰后,质量不变,密度变小,体积变大。所以选B。 4. 社会生活中密度用途很广,下列说法正确的是( A ) A.拍摄影视剧中房屋倒塌砸伤人的镜头时,常选用密度很小的泡沫塑料做道具。 B.一杯牛奶喝掉一半后,质量变小,密度变小 C.冬天户外的水管容易冻裂,是由于水结冰后密度变大 D.小兰估测教室空气的质量,大约是25kg(空气密度约为1.29kg/m3) 5.室内火灾发生时,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离,以尽量减少有害气体的吸入。这是因为燃烧产生的有害气体( A ) A.温度较低,密度较大 B.温度较低,密度较小 C.温度较高,密度较大 D.温度较高,密度较小 【解析】室内火灾发生时,温度较高,室内有毒气体体积膨胀,密度减小,有毒气体漂浮在房间的上方。所以,为有效避免吸入有害气体或被灼伤,受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场。 6.密度是物质的重要特性,利用密度可以鉴别物质,但对物质的鉴别,我们还可以应用其他科学知识,做进一步的鉴定。从密度表上我们知道,一些不同物质的密度是相同的。例如,酒精和煤油都是液体,它们的密度都是0.8×103kg/m3。下列关于鉴别物质的方法中不正确的是( D ) A.通过它们的气味不同鉴别 B.通过它们的颜色、透明度鉴别 C.通过它们能否燃烧、硬度等性质的差异鉴别 D.通过它们的质量大小鉴别 【解析】通过物质的气味不同;通过它们的颜色、透明度;通过它们能否燃烧、硬度等性质的差异都可以鉴别物质。 7.在寒冷的冬天,裸露在室外的自来水管容易爆裂,其原因是水管中的水由液态变成固态时_体积__增大,_密度_把水管胀裂。事实表明,0~4℃的水“热缩冷胀”,高于4℃的水“热胀冷缩”,由此可知4℃水的_密度__最大,所以封冻河面下较深河底的水温保持_4℃_,冰层下接触冰的水温度是___0___℃。 【解析】0~4℃的水“热缩冷胀”,高于4℃的水“热胀冷缩”,由此可知4℃水的密度最大,封冻河面下较深河底的水温保持4℃ ,冰层下接触冰的水温是0℃。
课后作业
板书设计 密度与社会生活
教学反思