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第4节　密度与社会生活
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.了解温度对密度的影响,知道密度对生产和生活的重要作用。
2.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,能列举密度在解决实际问题中有哪些重要作用。
重点:密度与温度的关系,水的反常膨胀,利用密度鉴别物质。
难点:利用密度知识解决社会生活中的问题。
【新课导入】
情境导入
孔明灯又叫天灯,主要作用是通信和祈福。相传是由三国时的诸葛孔明(即诸葛亮)所发明。另一种说法则是这种灯笼的外形像诸葛孔明戴的帽子,因而得名。孔明灯点燃后为什么会向上空漂浮。同学们能解释一下原因吗
【课堂探究】
探究点一　密度与温度
　学生实验1:在室温下,用绷紧的橡皮膜把一个空锥形瓶的瓶口封上,然后把瓶子放入热水中,观察橡皮膜的情况;过一会,再把瓶子放入冷水中,引导学生观察橡皮膜的情况。并且小组内讨论为什么会有这样的变化
现象:在热水中时,橡皮膜向上凸起;放入冷水中时橡皮膜向下凹陷。
原理:气体具有热胀冷缩的性质,锥形瓶内空气受热体积膨胀,遇冷体积收缩。
学生实验2:在玻璃瓶中装满染色的水密封,在瓶塞上插入一根细玻璃管,然后把瓶子放入热水中,观察玻璃管中液面位置并标记;再把瓶子放入冰水中,观察玻璃管中液面位置并标记。比较前后两次的标记有什么不同
现象:在热水中时,玻璃管中液面上升;放入冷水中时,玻璃管中液面下降。
原理:液体也具有热胀冷缩的性质,玻璃瓶中水受热体积膨胀,遇冷体积收缩。
学生实验3:在室温下,让一个金属球恰好通过一个圆环,然后用酒精灯对金属球加热,再尝试通过相同的圆环。
现象:加热后的金属球不能通过圆环。
原理:固体也具有热胀冷缩的性质,金属球加热后体积变大。
小结:常见的物质中,气体的热胀冷缩最明显,受温度的影响最大,而固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显,受温度影响较小。
问题1:物质的密度受温度影响,体积膨胀后,密度变大还是变小
提示:一定量的物质,质量一定,体积膨胀后,体积变大,密度变小。
学生实验4:把纸风车放在点燃的酒精灯上方,风车能转动起来。风车为什么能转动
气体受热膨胀,由于密度ρ=,一定质量的气体体积膨胀后,密度变小。空气因受热体积膨胀,密度变小而上升,引起了空气的流动,所以风车就转起来了。
问题2:自然界中的风是怎样形成的呢
提示:风是空气流动引起的一种自然现象,它是由空气的冷热不均而引起的。空气受热体积膨胀,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补充,从而形成了风。
问题3:一般来说,同种物质温度越高,密度越小,遵从热胀冷缩的规律,那么是否所有的物质都遵守热胀冷缩的规律呢
提示:不是所有的物质都遵守热胀冷缩的规律。例如:水在0~4 ℃之间是热缩冷胀,在4 ℃以上是热胀冷缩。
探究点二　密度与物质鉴别
　教师演示:展示手中的同体积的铅块和铁块(用相同的纸包裹),让学生思考怎样利用密度鉴别这两个物块的种类
鉴别物质的思路和方法
(1)先找出适当的方法测出(或计算出)物质的密度。
(2)查密度表确定物质(此方法可用于鉴别物质的真伪)。
注意:①通过实验测出的密度值不可避免地会有一定的误差。
②由于不同物质的密度可能是相同的,故只通过密度鉴别物质并不完全可靠,要准确地鉴别物质,常需要多种方法并用。
探究点三　密度在社会生活中的应用
　密度在我们生产、生活中的重要应用。
(1)测量密度,确定物质种类
野外勘探时,通过采集的样品的密度等信息,可以确定矿藏的种类及经济价值。
(2)根据密度,鉴别优劣
把种子放到盐水里,饱满的种子因为密度大而沉到盐水底,瘪壳和杂草的种子因为密度小而浮在盐水表面。
(3)根据密度选择合适的材料(物质)
①航空器材常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料;
②在产品包装中,常采用密度小的泡沫塑料作填充物,一是为了防震,二是便于运输;
③大型机床底座需要用坚固、密度大的材料制作,以增加稳定性。
【课堂小结】
第4节　密度与社会生活
一、密度与温度
1.一定质量的物体,当温度升高时,体积膨胀,密度变小。
2.水的密度随状态的变化:水结冰时密度变小、体积变大。
水的反常膨胀:0~4 ℃时水遵循热缩冷胀的规律,4 ℃时水的密度最大。
二、密度与物质鉴别
密度是物质的一种性质,人们可以根据密度来鉴别不同的物质。
三、密度在生活中的应用:盐水选种、鉴别牛奶等。
1.入春以来,由于气候干燥,一些地区发生多处火灾。如若被困火灾现场,建筑物内的受困人员应捂鼻、弯腰迅速撤离火场,这是因为燃烧产生的有毒有害气体与空气相比(D)
A.温度较低,大量聚集在房间上方
B.密度较大,大量聚集在房间下方
C.温度较高,大量聚集在房间下方
D.密度较小,大量聚集在房间上方
2.寒冷的冬天,裸露在室外的自来水管爆裂,是水管中的水由液态变成固态时,　密度　减小,　体积　增大所导致的。
3.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　小　(选填“大”或“小”),所以热空气　上升　(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。
4.学习了密度的知识之后,小明想通过实验验证一下他家里的一颗工艺品金属珠是否是钢质的,他的实验步骤如下:
(1)调节好天平后,将金属珠放在天平左盘内,往天平右盘内放入砝码,当天平平衡时,右盘内砝码质量和游码位置如图(甲)所示,则金属珠质量m=　39.4　g。
(2)将金属珠放入装有适量水的量筒内,金属珠放入前、后量筒内液面如图(乙)所示,则金属珠的体积V=　6　cm3。
(3)根据密度公式,可以求出该金属珠的密度ρ=　6.57×103　kg/m3。
(4)查询教材中“常见物质密度表”得知钢的密度为7.9×103 kg/m3,比较可知,该金属珠　不是　(选填“是”或“不是”)钢质的。
本节课学习了如何利用密度知识解决实际问题,体现了物理来源于生活又要服务于社会和生活。本节内容是对密度知识的实际应用,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。通过讨论分析来了解密度知识在社会生产、生活中的应用;研究密度与温度的关系,利用情境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。
　　

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