五、密度与社会生活教学设计思路

第4节

密度与社会生活

祁阳县七里桥镇中学

桂晓晔

整体设计

依据新《义务教育初中物理课程标准》对本节的要求是：“解释生活中一些与密度有关的物理现象，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。”

本节内容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。对于密度知识在社会生活中的应用，教师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、与物质鉴别的关系，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，千万不要想当然地直接告诉学生结论，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。

三维目标X|k | B| 1 . c |O |m

知识与技能

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．利用密度知识鉴别物质；

3．能用密度知识解决简单的实际问题。

过程与方法

1．通过实验探究活动，总结出：通常情况，一定质量的物体，温度高，体积变大，密度变小；温度低，密度变大（水的反常态除外）；

2．学会利用密度这一重要属性初步鉴别物质。

情感、态度与价值观

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。

教学重点

1．密度与温度的关系。

2．密度与物质鉴别。

教学难点

水的反常膨胀，4 ℃水的密度最大。

教学方法

探究法、讨论法、实验法、观察法。

课时安排

1课时

教学准备

酒精灯，火柴，纸风车，冷水，文本、图片或音视频资料；自制PPT课件。

教学过程

知识回顾

1、密度的含义：

m物体的质量与体积之比。公式：ρ＝V

2、测量固体和液体的密度的方法。（学生回答）

导入新课

推进新课提出问题：

从刚才同学们了解的现象可知：密度的知识与人们社会生活的关系十分密切，那么是不是所有物体的密度都是一成不变的呢？密度与温度有没有关系呢？

（一）演示实验：锥形瓶吹气球

材料：锥形瓶一个，气球一个，水槽二个，热水，冷水。

步骤：

1.将气球套入锥形瓶口，把锥形瓶浸入盛有热水的水槽中，看气球的变化。

2．然后把锥形瓶浸入盛有冷水的水槽中看气球的变化。

观察并思考：你发现了什么现象？为什么？

点评：放在热水里面的锥形瓶气球变大了；然后放在冷水里面的气球变小了。

m说明：气体受热体积膨胀。由于密度ρ＝V可知，一定质量的气体体积膨胀后，密度变小。

一、密度与温度

（二）课后自己动手实践

课后实验：火吹风车

材料：铁架台一个，自制风车一个，酒精灯一个，火机一个。

步骤：1、把自制的风车悬挂在铁架台上。

2、点燃酒精灯，移到风车下方，保持一定距离，看风车会出现什么现象。

同学们能解释其中的道理吗？由学生们讨论来谈谈自己的看法按课本图做一个纸风车。如果把风车放在点燃的酒精灯附近，风车能转动起来吗？

观察并思考：你知道是什么推动了风车吗？学生分析。

m结论：由于ρ=知，一定质量的气体体积膨胀后，密度变小。X k o m

V思考讨论：1.生活中的风是如何形成的？

讨论总结：1.生活中的风就是空气在受热时体积膨胀，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，形成风。

（三）日常生活中气体、液体、固体的密度受温度影响一样吗？

结论：气体受温度的影响较大，固体、液体影响较小。

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？

1 kg水的体积：V＝m/ρ＝1 kg/1.0×103 kg/m3＝1.0×10－3 m3

1 kg冰的体积：V冰＝m/ρ冰＝1 kg/0.9×103 kg/m3＝1.1×10－3 m3 结论：质量相同的情况下，水变成冰，体积增加，从而导制水管破裂。

讨论交流：

生活中的物质大多数遵循“热胀冷缩”的规律，但水这种物质在一定温度时是喜欢“热缩冷胀”的。引导学生通过计算说明为什么水结冰时体积反而变大。

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。

学生自学

课本120页下面到121页上面

交流归纳：

水的反常膨胀现象；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。

提出问题：水的反常膨胀对冬季水中的生物有什么意义呢？

交流归纳：学生读下图思考讨论并回答

如图为冬天河水温度分布图。由于水的反常膨胀，在严寒冬天，河面封冻了，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！

跟踪例题

某同学利用一定质量的水，研究水的体积和温度的关系，并根据实验数据作出Vt图象。请根据图象回答以下问题：

(1)图象中AB段反映的物理现象是

温度升高，体积缩小，BC段反映的物理现象是_温度升高，体积变大；

(2)以上现象揭示了水的反常膨胀规律，由此可进一步得出的推论是：水在4 ℃时__密度最大_；

(3)在寒冷的北方冬天，湖面上结了厚厚的一层冰，而鱼却能在湖底自由的生活。请你估计一下湖底的水温为___4___℃。

解析：图象中，横轴为温度轴，纵轴为体积轴。由图象可知，在AB段水的体积随温度的升高而减小；在BC段水的体积随温度的升高而变大。

二、密度与物质鉴别

提出问题：

如何鉴别一只戒指是不是纯金做成的？

教师引导

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。只要测出了戒指的密度，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。

(课件展示例题) 1、小华很想鉴别妈妈去云南旅游时带回来的当地少数民族的首饰是不是纯银做成的，于是，他向老师借了天平和量筒等器材，用天平测出一手饰的质量为90 g，用量筒测出其体积为10 mL(ρ银＝10.5 g/cm3

，1 cm3＝1 mL) 则：(1)通过计算说明该首饰是不是纯银做成的？

(2)若是纯银做成的一个同样大的首饰，需要多少克纯银？

解析：(1)已知该首饰的质量和体积，根据密度公式求出其密度，然后与银的密度相比较，若两者相等即为纯银的，否则不是纯银的；

(2)已知首饰的体积和银的密度，根据密度公式的变形式求出所需纯银的质量。

答案：(1)该首饰的密度：

m90 gρ＝V＝10 cm3＝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：

m′＝ρ银V＝10.5 g/cm3×10 cm3＝105 g。

故

(1)该首饰不是纯银的；

(2)纯银做成的一个同样大的首饰的质量为105 g。

说明

指导学生利用学到的知识解决身边的事情，实现学以致用。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0.8×103 kg/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。

归纳总结

物质鉴别思路方法

1．先求出物质的密度。

2．查表确定。(此方法可用于鉴别物质的真伪) 3．若不同物质的密度相等的情况下用其他方法来鉴别物质。如：气味，颜色，透明度，硬度，可燃性等等。

跟踪例题

1、新疆加油站的油价有两种计价方式，一种是以所加油的质量计价，另一种是以所加油的体积计价，你认为哪种计价方式较公平合理？简述理由。

答：在两种计价方法之间进行选择的时候，关键是要选择一种不受温度影响的作为计价的方式才合理。新疆地区最突出的特点是昼夜温差大，质量不会受温度的影响而体积会由于温度而发生改变，所以为了公平，还是应当以不受温度影响的质量进行计价。质量是物质的一种属性，而体积则要受温度的影响——“热胀冷缩”。

课堂小结

1．密度与温度关系：一定质量的气体，当温度升高时，体积膨胀后，密度变小。

2．水的反常膨胀，4 ℃水的密度最大。

3．密度可以鉴别物质先求出物质的密度；查表确定。若不同物质的密度相等的情况下用其他方法来鉴别物质。如：气味，颜色，透明度，硬度，可燃性等等。

4、密度在生产生活中的应用

板

书

设

计

密度与社会生活



与人类社会生活的关系：采矿、扬场、盐水选种……

具体应用密度与物质鉴别：求质量、求体积一般规律：密度与温度水的反常膨胀

m依据：ρ＝V