新人教版八年级物理上册第六章第4节密度与社会生活教学设计

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新人教版八年级物理上册第六章第4节密度与社会生活教学设计
第4节　 密度与社会生活

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．通过课堂实验和对生活经历的回顾，认识风的形成原因和水的反常膨胀现象，从而全面理解物体的密度随温度变化而变化的规律。
2．通过计算物质的密度，理解用密度知识鉴别物质的方法。
情感、态度与价值观
通过了解密度知识与社会生活的联系，促进科学技术与社会紧密结合，使科学技术应用于社会、服务社会。

重点
物体的密度随温度的变化规律；利用密度鉴别物质的方法。
难点
解释生活中与密度有关的现象；密度的有关计算。

酒精灯、气球、火柴、纸风车、冰块、多媒体课件。

一、创设情境，导入新知
密度是物质的基本属性，每种物质都有自己的密度。密度在我们的社会生活中有重要的价值。例如，利用密度知识可以鉴别戒指是不是纯金做的。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。在农业生产中利用盐水可以选种等，我们知道这些都是利用了不同物质的密度一般不同这一特点。下面我们来欣赏几组画面(多媒体播放)。

从视频中我们看到用密度的知识解决了选种的问题。你还知道我们生活中运用密度可以做什么吗？
二、自主合作，感受新知
回顾以前学的知识，阅读课文并结合生活实际，完成《探究在线•高效课堂》相关作业部分。
三、师生互动，理解新知
(一)密度与温度

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？
播放视频：龙卷风
平时生活中的风、龙卷风的形成与我们所学的密度知识是否有关呢？
演示实验1：在室温下，吹鼓两个气球。分别把它们放在一大堆冰块和酒精灯火焰附近。
观察并思考：过一会儿，你发现了什么现象？为什么？
点评：放在冰块上面的气球变小了，气球下降；放在酒精灯火焰附近的气球变大了，气球上升。

说明：气体受热体积膨胀。由密度公式ρ＝mV知，一定质量的气体体积膨胀后，密度变小。
演示实验2：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。
观察并思考：你知道是什么推动了风车吗？学生分析。
结论：由于ρ＝mV知，一定质量的气体体积膨胀后，密度变小。
思考讨论：(1)生活中的风是如何形成的？
(2)日常生活中气体、液体、固体的密度受温度影响一样吗？
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。
(2)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？
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。
1 kg水的体积：V＝m/ρ水＝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
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。
学生阅读课本P120下面到P121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。

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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：学生读右图思考讨论并回答：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！
典例解读
【例1】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V－t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，BC段反映的物理现象是；
(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；
(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℃。
【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。
【答案】(1)温度升高，体积缩小　温度升高，体积变大
(2)密度最大　(3)4
(二)密度与物质鉴别
提问：两块外形完全相同的正方体，你知道它们各是什么材料制成的吗？
学生讨论后回答：(1)把它们锯开看看，就知道是什么材料了；
(2)测出它们的密度，可以判断它们是什么材料制成的；
(3)请科学家用先进的仪器进行测量。
总结：在我们现有的条件下，最可行的办法就是测出它们的密度，根据密度来鉴别是哪种物质制成的。
指导学生阅读课本例题，掌握通过计算密度来鉴别物质的方法及解答物理计算题的解题规范格式。
提问：如果知道了一个物体的质量和体积，能不能判断物体是空心的还是实心的？
学生讨论后回答：(1)可以计算出物体的密度，与组成该物体的物质的密度进行比较，如果物体的密度小于该种物质的密度，就空心的，如果两个密度相等，就是实心的。
(2)可以假设物体是实心的，计算出实心物体的这种物质的质量，与物体的质量进行比较，也可得出结论。
(3)可以假设物体是实心的，计算出已知质量的这些物质的体积，与物体的体积进行比较，也可以得出物体是空心的还是实心的。
总结：(1)判断物体空心还是实心的方法有三种：比较密度法、比较体积法和比较质量法。
(2)进行计算时必须像例题那样，先写出公式，再代入数据，在数据后写明单位，必须有必要的文字叙述。
典例解读
【例2】小明想了解2002版5角硬币是由什么材料制成的，便进行了如图所示的实验。


(1)请将天平的读数填入表格中。

5角硬币 体积/cm3 质量/g
20个 9.6
　　(2)由实验数据可求得硬币的密度为g/cm3，等于kg/m3。根据下表中数据，可初步判定5角硬币主要由制成。
物质的密度/(kg•m－3)
铝　　2.7×103
铁  7.8×103
镍  8.8×103
铜  8.9×103
【解析】20枚硬币的质量为m＝50 g＋20 g＋5 g＋0.4 g＝75.4 g，所以硬币的密度ρ＝mV＝75.4 g9.6 cm3＝7.85 g/cm3＝7.85×103 kg/m3，查密度表可知，硬币主要是由铁制成的。
【答案】(1)75.4　(2)7.85　7.85×103　铁
四、尝试练习，掌握新知
《探究在线•高效课堂》相关作业部分。
五、课堂小结，梳理新知
本节课我们理解了密度与温度的关系，并能解释简单的与社会生活相关的密度问题；利用密度知识鉴别物质；能用密度知识解决简单的实际问题。
六、深化练习，巩固新知
《探究在线•高效课堂》相关作业部分。