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第4节 密度与社会生活
教学目标：
1、知识与能力目标
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。
利用密度知识鉴别物质。
2、过程与方法目标
通过实验探究活动，总结出：一定质量的气体，温度高，密度变小；温度低，密度变大。学会利用密度这一重要属性鉴别物质。
3、情感、态度与价值观目标：
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： 密度与温度的关系。密度与物质鉴别。
教学难点：水的反常膨胀，4℃水的密度最大。
课堂导学：
课前预习
1、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？
我们通过对前面学习知道水的密度是1.0×103kg/m3,冰的密度上0.9×103kg/m3，那么大家来计算一下1kg水的体积是多少，当这些水结冰后，冰的体积是多少？
下面请同学们利用上面的知识点来解释为什么冬天自来水管会冬裂？
2、怎样能知道这块“运动会的金牌”是不是纯金的？例题1：“市中学生运动会的金牌质量为29.5克，体积为5.2厘米3，它是真金的吗？是什么材料制成的？”
课内探究
（一）密度与温度
1、问题思考：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？
2、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。
3、我来归纳：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：在冷藏室的气球体积 ，在炉火附近的气球体积 。由于密度ρ=m/v，一定质量的气体体积膨胀后，密度 。
4、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。
5、我来归纳：酒精灯附近的空气受热体积膨胀，密度变 而上升。热空气上升后，温度低的冷空气从四面八方流过来，从而形成了风，推动纸风车转动起来。
可见，温度 （“能”或“不能”）改变物质的密度。在我们常见的物质中 的热胀冷缩最为显著。 和 的密度受温度的影响比较小。
6、讨论一下吧：生活中的风是如何形成的？
小组讨论交流得出结论：生活中的风就是空气在受热时 ，密度变 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。
（二）状态与密度
1、问题思考：北方冬天的自来水管为什么会被冻裂？
2、我来归纳：水遇冷结冰后，体积会变 ，而质量保持 ，这是因为水结冰后密度变 。这说明密度除了与物质的种类、温度有关外，还与物质的 有关。
（三）水的反常膨胀
我来归纳：4℃水的密度最 。当温度高于4℃时，随着温度升高，水的密度会变得越来越 ；当温度底于4℃时，随着温度升高，水的密度会变得越来越 ；
北方冬天，如果不保护好自来水管，自来水管会结冰，结冰时，自来水管遵从 的规律，水结冰时遵从 的规律，从而使水管破裂。
（四）密度与鉴别物质
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。
（1） 利用公式 求密度，利用密度鉴别物质；
（2）利用公式 求质量。
（3）利用公式 求体积。
达标检测：
1．关于公式ρ＝，下列说法正确的是 ( )
A．ρ与m成正比，与V成反比
B．同一种物质密度一定相同，不同的物质密度一般不同
C．不论是不是同种物质，m大的ρ肯定大
D．不论V是否相同，ρ大的m就大，ρ小的m就小
2．一杯糖水，喝掉一半，剩下的半杯糖水 ( )
A．因质量减半，所以它的密度减半
B．它的体积减半，所以密度减半
C．它的质量、体积、密度都减半
D．虽然质量和体积都减半，但密度却不变
3．汽油的密度是0．71×103kg／m3，它的物理意义是 ( )
A．1 kg汽油的体积是0．71×103 m3
B．1 m3汽油的质量为0．71 kg
C．1 kg汽油，密度是0．71×103kg／m3
D．0．71 m3汽油，质量为1×103kg
4．一定质量的水结成冰后，(已知ρ冰＝0．9 g／cm3)下列选项正确的是 ( )
A．密度减小了 B．密度减小了
C．体积增大了 D．体积增大了
5．体积为4×10-3m3的铜球．其质量为24 kg．试判断这个铜球是空心的还是实心的，(铜的密度是8．9×103kg／m3)
6．有三种不同的液体，它们的密度分别为ρ1=1．7×103kg／m3，ρ2=1．3×103kg／m3，ρ3=1．5×103kg／m3．如果体积相同的三种液体混合，求混合后液体的总密度．
7．燃料公司采回1500 t柴油，以备春耕时农机的需要．用运油的槽车，每节车厢能装38 m3，把这批柴油一次运回来要安排多少节这样的油罐车?(ρ油=0．8×103 kg／m3)
[参考答案]
1．B
分析：公式ρ＝是密度的定义式，正确的理解应足：对于某种物质，体积较大时，质量也较大，但质量跟体积的比值保持不变，密度跟质量和体积没有关系，它是物质的特性，因此选项A、C、D不对，选项B正确．
2．D．
分析：根据密度公式ρ＝，进行分析即可得到正确答案，剩下的半杯糖水，质量减为原来的一半，体积也变为原来的一半，即有m′＝，V′＝V，故
ρ′＝
可见，糖水虽然质量和体积都变为原来的一半，但密度是不变的．以后遇到类似问题，都应根据密度公式分析、推理．
3．B
分析：本题的关键是密度的单位“kg／m3”的理解．正确理解是：1 m3汽油，质量是0．71×103kg，因此选项A、C、D错误．选项B正确．
4．AD
分析：已知水的密度ρ水＝1．0g／cm3，而ρ冰＝0．9g／cm3，密度减为原来的，故密度减小了，又由ρ＝，V=.
水在结冰时．可认为质量不变
故体积增大了．
5．分析：此题判断铜是空心的还是实心的，有以下几种办法：
办法一：可以求出铜球的密度，把它与铜的密度进行比较，如果相等是实心的，如果小于铜的密度，则是空心的．
解法一：密度比较法
ρ球=6×10kg／m3〈8．9×103kg／m3
因为ρ球<ρ铜，所以铜球为空心．
办法二：我们先假设它是实心的，计算一下它的质量多大，把计算出的值与铜球的实际质量进行比较，如果大于球的实际质量，则球是空心的．
解法二，质量比较法
m实=ρ铜V铜＝8．9×103 kg／m3×4×10-3 m3=35．6 kg＞24 kg
因为m实>m球，所以铜球为空心．
办法三：根据给出的质量，计算一下它的体积，如果结果小于已知铜球的体积，则铜球是空心的．
解法三：体积比较法
V铜==2．7×10-3m3〈4×10-3m3
因为V铜<V球，所以铜球为空心．
6．分析：本题要点：①三种液体混合前的质量之和等于混合后的总质量．
②三种液体混合前的体积之和等于混合后的总体积．
解：设混合前每种液体的体积(取用的)为V，则由m＝ρV有
ρ1V+ρ2V+ρ3V=3ρV
ρ＝(ρ1+ρ2+ρ3)
＝×4．5×103kg／m3＝1．5×103kg／m3
混合液的密度是1．5×103kg／m3．
[同类变式1]
取体积相同的三种不同的液体混合，已知ρ1=1．7×103kg／m3，ρ2＝1．3×103kg／m3，混合后混合液的密度ρ=1．5×103kg／m3．求ρ3．
分析：本题是上题的同类变式，分析思路完全相同．
解：设取每种液体的体积为V，由ρ＝m=ρV
ρ1V+ρ2V+ρ3V＝3ρV3ρ＝ρ1+ρ2+ρ3
所以ρ3=3ρ-(ρ1+ρ2)
=3×1．5×103 kg／m3-(1．7+1．3)×103kg／m3
=1．5×103kg／m3
第三种液体的密度为1．5×103kg／m3．
[同类变式2]
有三种不同的液体，密度分别为ρ1=1．7×103 kg／m3 ρ2＝1．3×103kg／m3 ρ3＝1．5×103 kg／m3．现取质量相等的三种液体混合，求混合液体的密度ρ．
分析：解：设取三种液体的质量均为m
由ρ=V＝
ρ=
=
＝1．48× 103kg／m3
所以混合后的密度为1．48×103kg／m3．
7．分析：(1)由于柴油的质量单位是吨，故密度用t／m3作单位好．
(2)1500t柴油的体积应由V＝求出．
(3)V油是V车的多少倍?(注意这种运算是不能舍的，只能入)
解：柴油的总体积：
V油==1875m3
车厢节数=＝49．4，取50节．
分析：本题也可以根据质量来求，一车38 m3柴油的质量是多少?
1500 t是一车的多少倍?
解：由ρ=m/V，得：m=ρV
m车=ρ油V车＝0．8 t／m3×38 m3=30．4 t
车厢的节数＝=49．4，取50节．
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发表于 2020-7-30 22:33:33
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