第六章質量和密度6.4密度與社會生活教學目標：1.物理觀念：（1）知道密度知識的應用。（2）能運用密度知識鑒別物質，計算物體的質量與體積。2.科學思維：學會系統地整理知識，形成良好的認知結構。3.科學探究：（1）通過探究氣體受熱體積膨脹，了解溫度對氣體的密度的影響。（2）通過鉛球是鉛制造的嗎？學會用密度鑒別物質。4.科學態(tài)度與責任：（1）在探究過程中培養(yǎng)學生勇于發(fā)表自己見解的意識。（2）在探究活動中，受到科學態(tài)度、科學觀念的熏陶，培養(yǎng)他們創(chuàng)新精神、實踐能力，養(yǎng)成良好的個性，形成正確的世界觀。教學重點：能解釋生活中與密度有關的一些物理現象。教學難點：能解釋生活中與密度有關的一些物理現象。教學課時：1課時教學用具：多媒體、錐形瓶、橡皮膜、小風車、酒精燈、酒精、煤油。教學互動設計：創(chuàng)設情景，導入新課2022年11月12日，長征七號遙六運載火箭在文昌航天發(fā)射場點火發(fā)射，將天舟五號貨運飛船升空。把神舟十五號飛船3名航天員生活、工作6個月所需的各種食物、水等物資提前送去太空。我國研制的天舟系列飛船全長達到9米以上，最大的直徑可以達到3.35米，發(fā)射重量達到13噸左右，可以最多將重達6.5噸的貨物送上空間站。2022年6月5日發(fā)射的神舟十四號飛船，航天員陳東、劉洋、蔡旭哲在軌時間為6個月，神舟十五號飛船需要實現與神舟十四號飛船在軌輪回，2個乘組的6名航天員會同時在軌工作、生活一周左右的時間。天宮空間站大約每三天經過一次酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心的上空。2022年11月29日晚11點08分，天宮空間站剛好從發(fā)射場上空經過，在這個時間發(fā)射長征二號F火箭，就可以用最少的燃料消耗，更快速地完成飛船靠攏、并與空間站完成對接。2022年11月29日23時08分，搭載神舟十五號載人飛船的長征二號F遙十五運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，約10分鐘后，神舟十五號載人飛船與火箭成功分離，進入預定軌道，航天員費俊龍、鄧清明、張陸狀態(tài)良好，發(fā)射取得圓滿成功。神舟十五號載人飛船與空間站組合體成功實對接后，航天員乘組從飛船返回艙進入軌道艙。2022年11月30日7時33分，神舟十四號航天員乘組打開“家門”，歡迎親人入駐“天宮”。兩個航天員乘組，在“太空家園”里留下了載入史冊的太空合影。天舟五號貨運飛船、神舟十五號載人飛船、空間站用什么特點材料制成的呢？二、新課講授，師生互動密度與溫度想想做做1.在室溫下，用繃緊的橡皮膜把一個空錐形瓶的瓶口封上，然后把瓶子放入熱水中，橡皮膜會凸起來。過一會，再把瓶子放入冰水中，觀察橡皮膜的變化？實驗現象在熱水中橡皮膜向外突起；在冰水中橡皮膜向內凹陷。2.按圖做一個紙風車。如果把風車放在點燃的酒精燈上方，風車能轉動起來。你知道是什么推動了風車嗎？在上述實驗中，氣體受熱膨脹。由于密度??=??/??，一定質量的氣體體積膨脹后，密度變小。空氣因受熱體積膨脹，密度變小而上升。熱空氣上升后，冷空氣就從四面八方流過來，從而形成風。在我國的北方，冬天對自來水管的保護十分重要。如果保護不好，水管的水會結冰，不僅影響正常生活，有時還會把水管凍裂，造成設備損壞。1m3的水凝固成冰體積是多少？解：1m3的水的質量m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×1m3=1×103kg；水凝固成冰，質量不變，凝固成冰的體積V=??/??冰=(1×103????)/(0.9×103????/??3)≈1.1m3結論：水凝固成冰，質量不變，密度變小，體積增大。在我國的北方，冬天對自來水管如果保護不好，水管的水會結冰，把水管凍裂？水凝固成冰，質量不變，密度變小，體積增大，就會把水管脹裂。水的反常膨脹現象一般來說，同種物質溫度越高密度越小，遵從熱脹冷縮的規(guī)律，但水比較特殊。水在4℃時密度最大。溫度高于4℃時，隨著溫度的升高，水的密度越來越?。粶囟鹊陀?℃時，隨著溫度的降低，水的密度也會越來越小。水凝固成冰時體積變大，密度變小。人們把水的這種特性叫做水的反常膨脹。如圖為冬天湖面溫度分別示意圖。在寒冷的冬天，湖面冰封了，較深湖底的水卻有可能保持4℃的水溫度，魚兒仍然可以自由自在地游動呢！（二）密度與鑒別物質如果測出某物質的密度，把測得的密度跟密度表中各種物質的密度比較一下，就可以知道該物體可能是由什么物質做的了。體育鍛煉用一個實心鉛球的質量是4kg,經測量體積是0.57dm3。這個鉛球是用鉛制造的嗎？這個鉛球的密度??=??/??=4????/(0.57×10-3??3)=7.0×103kg/m3。由于鉛的密度11.3×103kg/m3,可知這個鉛球不是純鉛制成的。苗族銀飾物是白銀做的嗎？小明從銀飾物上取樣測量質量為40g,體積是5cm3。解:銀飾物的密度：??=??/??=40??/(5????3)=8g/cm3=8×103kg/m3，查表銀的密度10.5×103kg/m3,所以銀飾物不是純銀做的。銀飾品深受人們喜愛。但是銀飾品不一定都用純銀制成，有些銀飾品除銀之外，還可能有銅、鎳等。測量密度可以其是否為純銀做出初步判斷。不同物質的密度可能是相同的。例如，酒精和煤油都是0.8×103kg/m3,但是通過氣味可以區(qū)分它們。因此要準確地鑒別物質，常常需要多種方法并用。一個鋁球的質量是5.4kg，體積是3dm3。這個鋁球是實心的嗎？解：這個鋁球的實心體積V=m/??=5.4????/(2.7×103????/??3)=2×10-3m3=2dm3鉛球的空心體積V空=V外-V=3dm3-2dm3=1dm3。密度是物質的基本性質之一，每種物質都有自己的密度。密度在我們的社會生活中還有其他重要的應用。例如，通過對樣品密度等信息的采集，可以確定它的種類及其經濟的價值。鑒定牛奶、酒的品質，農業(yè)選種時配制鹽水等，都要用到密度的知識。在工業(yè)生產中密度知識應用也很廣泛。航空器材常采用高強度、低密度的合金或新型的復合材料。堅若磐石的機床底座則需要用堅固、密度大的材料制成。密度的知識與人們社會生活的關系十分密切。三、總結反思，超越自我1.溫度能改變物質的密度。在我們常見的物質中，氣體的熱脹冷縮最顯著。水在4℃時密度最大。2.測出物質的密度，知道該物質可能是由什么材料做的。不同物質的密度可能相同，要準確鑒別物質需要多種方法并用。3.利用密度知識可判斷物體是否空心及材料含量。4.密度知識與人們生活的關系十分密切。信息、能源和材料是現代文明的三大支柱，材料是基礎。四、板書設計，整合提升1.溫度能改變物質的密度。在我們常見的物質中，氣體的熱脹冷縮最顯著。水在4℃時密度最大。2.測出物質的密度，知道該物質可能是由什么材料做的。不同物質的密度可能相同，要準確鑒別物質需要多種方法并用。3.利用密度知識可判斷物體是否空心及材料含量。4.密度知識與人們生活的關系十分密切。信息、能源和材料是現代文明的三大支柱，材料是基礎。五、大海揚帆，嘗試遠航1.影視劇拍攝中倒塌的樓房、滾落的石塊等道具通常用泡沫塑料制作，這是利用泡沫塑料的（）特點A.體積小B.質量大C.密度小D.密度大2．體育競賽中的鉛球，能使相同質量的球體積更小，這是利用材料（）A.材料的質量大B.材料的體積大C.材料的密度小D.材料的密度大3．.2022年11月29日發(fā)射的神舟十五號飛船的材料應具有的特點（）A.密度大B.密度較小C.低強度D.熔點較低4．氣凝膠是目前世界上密度最小的固體之一，目前最輕的硅氣凝膠密度為3mg/cm3，下列對硅氣凝膠密度換算正確的是（）A.3kg/m3B.3g/cm3C.3×10-3g/cm3D.