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课题 第六章 质量与密度
6.4 跨学科实践：密度应用交流会
教学目标
1.物理观念
（1）知道密度知识的应用。
（2）能运用密度知识鉴别物质，计算物体的质量与体积。
2.科学思维
学会系统地整理知识，形成良好的认知结构。
3.科学实验
通过探究活动学会测量液体、固体的密度，学会利用物理公式间接地测定一个物理量的科学方法。
4.科学态度与责任
（1）在探究过程中培养学生勇于发表自己见解的意识。
（2）在探究活动中，受到科学态度、科学观念的熏陶，培养他们创新精神、实践能力，养成良好的个性，形成正确的世界观。
教学重点
利用密度知识分析和解决实际问题
教学难点
利用密度知识分析和解决实际问题
教学方法
实验法和讲授法
教学用具
刻度尺、 天平、量筒、烧杯、水、细线、浮石、花岗岩
教学课时 1课时
教学互动设计
一、创设情景、导入新课
同学们！今天各个小组将对密度应用的探究课题做陈述报告。希望每个小组将你们在课题研究中遇到的问题和解决方法讲清楚。在每个小组报告探究结果时，希望其他小组的同学能进行评价，并提出改进建议，也可以想一想，如果是你做这样的设计，你将会有什么不同的做法。
二、新课讲授、师生互动
（一）报告 1 测量浮石的体积
我们在海边找到一块不规则浮石。浮石由火山喷发后岩浆冷却而成，是具有密集气孔的玻璃质熔岩（如图所示）。
我们的课题是测量这块浮石的体积。先取一小块类似浮石作样本，在天平上测量出它的质量是 3 g，然后用量筒测量它的体积，因为浮石吸水，开始没有成功，后来我们想浮石既然吸水，就先让它吸得足足的，然后再放到量筒中，测出它的体积是 8.6 cm3。这样，我们测得浮石的密度是 0.35×103kg/m3。
先取一小块类似浮石作样本，在天平上测量出它的质量是 3 g。
然后用量筒测量它的体积，因为浮石吸水，开始没有成功，后来我们想浮石既然吸水，就先让它吸得足足的，然后再放到量筒中，测出它的体积是 8.6 cm3。
我们测得浮石的密度ρ= / =3 /(8.6 3 )
=0.35g/cm3=0.35×103kg/m3。
最后，用电子磅秤测得不规则浮石的质量是 16 kg，根据
V = /ρ=16 /(0.35×103 / 3 )=4.6×10-2m3，
计算出这个浮石的体积是 4.6×10-2m3。
（二）报告 2 估算人民英雄纪念碑的质量
最后我们的探究课题是“人民英雄纪念碑的碑心石有多重”。
我们查过资料，人民英雄纪念碑通高为 37.94 m，碑心石长为 14.7 m、宽为 2.9 m、厚为 1.0 m，石材是花岗岩，取自青岛浮山。我们找到一块花岗岩材料作样本，用天平和量筒测出样本的质量和体积，计算出它的密度是2.8×103kg/m3。然后根据 m = ρV，计算出了人民英雄纪念碑的碑心石的质量约1.19×105kg，也就是 119 t。
我们找到一块花岗岩材料作样本，用天平和量筒测出样本的质量和体积。
我们找到一块花岗岩材料作样本，用天平和量筒测出样本的质量和体积。
我们找到一块花岗岩材料作样本，用天平和量筒测出样本的质量和体积，m=28g，V=40mL-30mL=10mL，
计算出它的密度ρ= / =28 /(10 3 )=2.8g/cm3
=2.8×103kg/m3。
人民英雄纪念碑的碑心石的体积
V=14.7 m ×2.9 m× 1.0 m=42.63m3,
质量m=ρV=2.8×103kg/m3×42.63m3
≈1.19×105kg= 119 t。
（三）报告 3 铅球是铅做的吗
我们小组想用密度的知识鉴别铅球是不是由铅做的。
我们知道，不同的物质有不同的密度。所以只要求出铅球的密度，就能得到结论。铅球的质量可以用台秤来测量，关键是如何测量铅球的体积。
我们按下面的步骤来测量
我们测得的铅球质量
m= 3.995 kg=3995g，
体积V= 0.510 dm3=510cm3，
计算出的密度
ρ= / =3995/(510 3 )=7.833g/cm3。
经过查表，我们澄清了一个事实，铅球的基本成分是铁！请同学们寻找答案并对我们的实验提出改进意见。
甲：这个办法很巧妙，有没有更直接的方法？
乙：如果用直尺和三角板直接测出铅球的直径，就能求出它的体积······
丙：我觉得水的体积可以测质量后计算······
丙：我的方案是：
1.将容器装满水，用台秤测出容器和水的质量m1=3kg;
2.用台秤测出铅球的质量m2=3.995kg;
3.将铅球放入容器中，直至容器的水满溢出，用台秤测出铅球和容器及剩下水的质量m3=6.485kg。
则溢出水的体积等于铅球的体积。
解：溢出水的质量m=m1+m2-m3
=3kg+3.995kg-6.485kg=0.510kg=510g
溢出水的体积V=m/ρ=510g/(1 / 3 )=510cm3。
计算铅球的密度
ρ铅=m2/V=3995g/(510 3 )=7.833g/cm3。
经过查表，我们澄清了一个事实，铅球的基本成分是铁！
（四）报告 4 神州飞船的新材料
新型镁锂合金：目前世界上最轻的金属结构材料，可实现探测器轻量化。西安交通大学柴东朗教授及团队通过向金属镁中添加金属锂，使其具备了低密度、高比刚度、高比强度的优异力学性能和减震、消噪的高阻尼性能，以及抗辐射、抗电磁干扰性能，被称为未来最为“绿色环保”的革命性材料。
新型镁锂合金其密度根据用途可达到每立方厘米0.96至1.64克每立方厘米之间。
密度ρ=0.96g/cm3＜1.0g/cm3，比水轻。
密度ρ=1.64g/cm3＜2.7g/cm3，比铝轻。
新材料是国民经济的重要基础性、先导性产业，具有技术含量高、附加值高、与国民经济各部门配套性强等特点，是推动我国经济高质量发展和支撑我国由制造大国向制造强国跨越的重点关键领域。
一节课很快过去了，密度知识应用交流会结束了。同学们不但学习密度的应用，而且还学到了利用密度处理实际问题的一些方法。
三、课堂小结、巩固提升
1. 测量密度的原理：ρ= / ，用天平测质量，用量筒测液体体积，间接测量固态的体积。
2.等效替代法：用水的体积替代物体的体积，或用油的体积替代物体的体积，等等。
3.利用密度是物体的特性，抽取样本进行测量，对微小物体，抽取多个样本的密度替代物体的密度。
4.利用密度研究发明新材料，航天器材料比铝轻比钢硬。
四、板书设计、理清要点
1. 测量密度的原理：ρ= / ，用天平测质量，用量筒测液体体积，间接测量固态的体积。
2.等效替代法：用水的体积替代物体的体积，或用油的体积替代物体的体积，等等。
3.利用密度是物体的特性，抽取样本进行测量，对微小物体，抽取多个样本的密度替代物体的密度。
4.利用密度研究发明新材料，航天器材料比铝轻比钢硬。
五、达标练习、反馈矫正
1. 下列说法不正确的是（ ）
A.利用密度知识可以用量筒测量质量
B.利用密度知识可以称量工艺品的体积
C.利用密度知识可以研究发明新材料
D.金属的密度大于水的密度
2． 下列事例中，密度不变的是（ ）
A. 水结成冰
B. 冰棒在口中熔化
C. 铁杵磨成针
D. 氧气瓶中的氧气被用去一半
3． 如图，量筒中盛有40mL水，将量筒上表示体积的刻度值换成质量的刻度值，便可以制作成一个“质量秤”。某些小物块放入量筒中后，就可以直接读出该物块的质量，以下说法正确的是 （ ）
A.该秤的零刻度线在量筒的零刻度线处
B.该秤的分度值为1g
C.该秤能称量的小物块质量最大为100g
D.该秤可称量质量小于40g的实心小铁块质量
4． 小明测量土豆块的密度。他先用调节好的天平测量土豆块的质量，当天平平衡时，放在右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图甲所示，他用量筒测量土豆块的体积，如图乙所示，则这块土豆的密度为（ ）
A. 22.9g
B. 20cm3
C. 1.145g/cm3
D. 1.145kg/m3
5． 某氧气瓶内氧气的密度是5kg/m3，用去一半后，瓶内剩余氧气的密度是 ( )
A. 5kg/m3
B. 5g/cm3
C. 2.5g/cm3
D. 2.5kg/m3
参考答案：1.D；2.C；3.D；4.C；5.D 。
六、布置作业
P139T3
课外作业P139T1、T2、T4、T5。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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