第頁人教版八年級物理上冊《6.4密度的應用》教學設計年級八年級學科物理課時數(shù)1課時教師課題第4節(jié)密度的應用教學目標物理觀念理解密度的概念，能運用密度公式進行簡單計算，會計算不能直接測量的物體的質量和體積?？茖W思維通過實驗探究，學會用比值的方法定義密度概念，培養(yǎng)分析、概括和歸納能力，能運用密度知識解決實際問題。科學探究經(jīng)歷探究測量物質密度的過程，學會使用天平和量筒測量固體和液體的質量與體積，掌握科學探究的一般方法，培養(yǎng)團隊協(xié)作精神?？茖W態(tài)度與責任培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和實事求是的作風，認識到密度知識在生活、生產(chǎn)中的重要價值，增強將科學技術應用于日常生活、社會實踐的意識。教材分析本節(jié)是在學習質量、密度概念及測量后對密度知識的進一步應用。教材列舉鑒別物質、計算質量和體積等實例，幫助學生理解密度在實際生活中的應用，鞏固拓展前面知識，為后續(xù)學習浮力等知識奠定基礎。從知識連貫性看，密度應用是密度概念的具體延伸，學生掌握定義和公式后需通過實際應用加深理解，教材從簡單應用入手，符合學生認知規(guī)律。教材實例具有代表性和實用性，如鑒別物質可助學生了解判斷物質種類的方法，計算質量和體積實例能培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。同時，教材編排注重引導學生思考探究，每個實例后設問題討論，培養(yǎng)學生科學思維和團隊協(xié)作精神。此外，教材通過拓展內容讓學生了解密度知識在現(xiàn)代社會的重要地位，增強學生應用科學技術的意識。學情分析八年級學生正從形象思維向抽象思維過渡，對物理實驗興趣濃厚，喜歡動手探索。學習本節(jié)內容前，學生已掌握質量和密度概念及天平和量筒使用方法，為學習密度應用奠定基礎。但將密度知識用于實際問題仍有挑戰(zhàn)，他們在理解物理情境、建立模型、用數(shù)學工具解題等方面可能有困難。部分學生對密度概念理解不深，計算易出錯，分析實際問題時難提取有效信息、建立物理量聯(lián)系。且學生自主和團隊協(xié)作能力待提高，小組探究活動可能分工不明、效率低。針對學情，教學應引導學生實例分析，加深密度概念理解，提高解決實際問題能力?？刹捎脤嶒炋骄俊⑿〗M討論等方法，激發(fā)興趣，培養(yǎng)科學思維和團隊精神。同時關注個體差異，對困難學生多指導幫助。教學重點1.理解密度概念，熟練運用密度公式計算，解決物體質量和體積測量問題。2.掌握鑒別物質的方法，根據(jù)密度判斷物質種類。教學難點1.理解密度是物質特性，不受質量和體積影響，用此解釋矛盾現(xiàn)象。2.在實際問題中，分析物質質量、體積和密度關系，構建物理模型求解。3.設計并實施創(chuàng)新實驗測特殊物質或不規(guī)則物體密度，培養(yǎng)創(chuàng)新思維與實踐能力。教學器材教學課件教學過程教師活動學生活動導入新課教師通過展示人民英雄紀念碑的圖片，提出問題：碑身高37.94m，由413塊花崗巖石塊砌成，碑心石由一整塊花崗巖經(jīng)多次加工成長14.7m、寬2.9m、厚1.0m的長方體巨石，它的質量約為多少？教師讓學生思考如何不直接測量質量來求出巨石的質量，引發(fā)學生對密度應用的思考，從而導入新課。學生思考老師提出的問題學習新課一、利用密度求質量1.分析問題和學生一起分析已知碑心石的尺寸可求體積，通過查密度表可知花崗巖密度，根據(jù)m=ρV可求質量。2.規(guī)范解題教師在黑板上進行板書，規(guī)范解題步驟，強調單位換算。3.拓展思考提出對于一些難以直接測量質量的巨大物體或微小物體，都可以利用密度來求質量?！镜淅?】小紅同學在課外活動中，想測出一個油罐內的質量，已知這個油罐的容積是50m3，他取出一些樣品，測出20cm3這種有的質量是16g，請你幫她計算出這灌油的質量。【答案】4×104kg【詳解】解：油的密度ρ=這罐油的總質量m＝ρV＝0.8×答：這罐油的質量為4×104

kg。學生掌握了如何利用密度求物體質量的方法通過例題練習，學生掌握了如何利用密度求解物體的質量的解題方法學習新課二、利用密度求體積1.問題引入展示金箔圖片，提出修繕文物用的0.15μm厚金箔，10g黃金能修繕多大面積的問題。2.學生分析：引導學生根據(jù)V=mρ3.總結方法：總結利用密度求體積的方法適用于形狀不規(guī)則或難以直接測量體積的物體。【典例2】工廠在鑄造零件時，先要用木料制成實心的模型，叫木模，再鑄造出與木模的大小和形狀完全相同的零件，某零件廠車間生產(chǎn)了一批鑄鐵零件，現(xiàn)要判斷這批零件是否合格（判斷內部是否有氣穴），技術人員隨機抽取了一個鑄鐵件作為樣品進行檢測，他們通過查找和測量得到了相關的數(shù)據(jù)如表格所示：零件木模鑄鐵件質量/kg336.34密度/kg/m30.6×1037.9×103求:（1）木模的體積；（2）請判斷這個鐵鑄件樣品是否合格（判斷內部是否有氣穴）?若有，則求氣穴的體積是多少?【答案】（1）5×10?3【詳解】解：（1）根據(jù)題意可知，木模的體積V（2）鐵鑄件的體積V因為V鐵<V答：（1）木模的體積是5×10（2）這個鐵鑄件樣品不合格，則氣穴的體積是0.4×10學生知道了如何利用密度求物體體積的方法通過例題練習，加深掌握利用密度求體積的方法學習新課三、利用密度鑒別物質1.實驗探究在講桌上放置四個相同燒杯，分別裝有體積近似相等的酒精、水、食用油、牛奶，讓學生通過觀察、聞氣味等方法初步鑒別。2.深入思考再拿出兩個裝有不同品質牛奶的燒杯，引導學生思考如何鑒別，引出密度是檢驗牛奶優(yōu)劣的常用指標。3.實驗設計讓學生設計實驗測量牛奶密度并鑒別品質，之后提問若“人造牛奶”密度與純牛奶相同能否斷定為純牛奶，引導學生認識到密度相同物質不一定相同。4.總結方法總結鑒別物質可利用物質的顏色、硬度、味道等物理性質，密度是重要指標，還可與密度表對比。【典例3】工業(yè)生產(chǎn)中，在鑄造零件時，要先用木料制作一個實心的與零件形狀完全相同的模型，叫木模。物理實踐活動中，同學們參觀了某零件廠的車間，觀看車間生產(chǎn)金屬零件的過程。小明想知道金屬零件的材料，通過查找和測量得到的相關數(shù)據(jù)如表所示。產(chǎn)品/材料木模金屬零件鋁鐵銅質量m/kg639.5密度ρ/（kg/m3）1.2×1032.7×1037.9×1038.9×103（1）求木模的體積；（2）請通過計算判斷這個零件是由什么材料制成的?！敬鸢浮浚?）5×10-3m3；（2）通過計算和密度表可知，這個零件是由鐵制成的【詳解】解：（1）由表格數(shù)據(jù)可知，木模的質量m＝6kg，木模的密度ρ＝1.2×103kg/m3，根據(jù)ρ=m（2）由題意知，金屬零件的體積V由表格數(shù)據(jù)可知，金屬零件的質量m則這個零件的密度ρ對比表格中鋁、鐵、銅的密度可知，這個零件是由鐵制成的。答：（1）木模的體積為5×10-3m3；（2）通過計算和密度表可知，這個零件是由鐵制成的。學生知道了如何利用密度鑒別不同種類的物質的方法通過例題練習，學生理解了如何利用密度鑒別不同種類物質的方法學習新課四、密度在生產(chǎn)生活中的應用1.材料選擇與密度引導學生閱讀教材中飛機外殼、風力發(fā)電機葉片等材料選擇的實例，分析密度在工業(yè)生產(chǎn)材料選擇中的重要性。2.科技材料介紹介紹“手撕鋼”、全碳氣凝膠等新材料，讓學生了解我國新材料發(fā)展現(xiàn)狀，增強民族自豪感。【典例4】4月25日，2025寶雞鈦谷國際鈦產(chǎn)業(yè)博覽會成果新聞發(fā)布會舉行，全面介紹了本屆鈦博會的成果。鈦合金具有強度高密度小、耐高低溫性能良好、機械性能好、韌性和抗腐蝕性好、生物相容性好等優(yōu)點，以下應用中不適合使用鈦合金的是（）A．飛機發(fā)動機部件 B．潛艇外殼C．人工關節(jié) D．壓路機碾子【答案】D【詳解】A．鈦合金強度高、密度小，能減輕飛機重量，提高燃油效率，同時耐高低溫性能良好，可承受飛機發(fā)動機工作時的高溫和高壓環(huán)境，適合用于飛機發(fā)動機部件，故A不符合題意；B．鈦合金耐腐蝕性好，在海水中不易被腐蝕，強度高可承受深海壓力，密度小能減輕潛艇重量，適合作為潛艇外殼材料，故B不符合題意；C．鈦合金生物相容性好，植入人體后不易引起排異反應，機械性能好能滿足人體關節(jié)活動的力學要求，可用于制作人工關節(jié)，故C不符合題意；D．壓路機碾子需要利用自身重量產(chǎn)生較大壓力來壓實路面，通常采用密度較大的材料如鑄鐵等制作，以便在較小體積下獲得較大質量。而鈦合金密度小，相同體積下質量較輕，不適合用于制作壓路機碾子，故D符合題意。故選D。學生知道了不同密度的物質在工業(yè)和生活中的部分應用通過例題練習，了解了不同物質在生活生產(chǎn)中的應用

課堂練習1．社會生活中密度的用途很廣，下列說法錯誤的是（）A．建造飛船盡可能采用強度高、密度大、性能優(yōu)良的新材料制造B．調制雞尾酒時，利用了不同顏色的酒液具有不同的密度，形成美麗的顏色和層次C．發(fā)生火災時，為了避免吸入燃燒后產(chǎn)生的有毒氣體，人應貼近地面快速通行D．拍攝房屋倒塌傷人的特技鏡頭時，房屋構件的道具一般用泡沫塑料制作【答案】A【詳解】A．飛船采用密度小的材料才能在體積一定的情況下，盡可能地減小質量，以適應其工作的要求，故A錯誤，符合題意；B．雞尾酒是由幾種不同的酒調配而成的，由于酒的濃度、成分不同，所以密度不同，經(jīng)過調配后，不同顏色的酒界面分明，密度最大的在最下層，密度最小的在最上面，故B正確，不符合題意；C．發(fā)生火災時，燃燒產(chǎn)生的有毒氣體溫度較高，體積變大，密度較小而上浮，會分布在房間上方，所以為了避免吸入燃燒時產(chǎn)生的有毒氣體，人應貼近地面逃生，故C正確，不符合題意；D．道具一般用泡沫塑料制作，這樣做的主要原因是泡沫塑料的密度較小，由m=ρV可知道具的質量較小，以防傷人，故D正確，不符合題意。故選A。2．把一個銅球放入裝滿水的杯中，銅球沉入杯底，測得從杯中溢出的水的質量是20g，銅球的質量是89g，已知ρ水=1.0gA．該銅球的體積為10cm3B．該銅球的密度是8.9×103kg/m3C．該銅球空心部分的體積是8cm3D．將空心部分注滿水后，球的總質量為99g【答案】D【詳解】A．根據(jù)題意可知，銅球的體積等于溢出水的體積；根據(jù)ρ=mV故A錯誤；B．根據(jù)ρ=mV故B錯誤；C．根據(jù)ρ=mV空心部分的體積V故C錯誤；D．空心部分注滿水，根據(jù)ρ=mV球的總質量m故D正確。故選D。3．現(xiàn)有密度分別為ρ1、ρ2（ρ1<ρ2）的兩種液體，質量均為m0，某工廠要用它們按體積比1：1的比例配制一種混合液（設混合前后總體積不變），且使所得混合液的質量最大。則混合液的密度ρ，則按要求配制后，剩下的那部分液體的質量為（）A．2ρ1ρ2ρ1+ρ2【答案】C【詳解】由題意可知，兩種液體的密度為ρ1、ρ2（ρ1<ρ2），且質量相同，都為m0，所以兩種液體的體積V1＞V2，現(xiàn)要用它們按體積比1：1的比例配制一種混合液，且使所得混合液的質量最大，故密度為ρ2的液體要全部用完，所以按要求配制后，剩下的那部分液體的質量是液體的密度為ρ1剩下的質量，為m故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。4．用燒杯盛某種液體，測得液體與燒杯總質量為m，液體體積為V，它們的關系如圖所示，則燒杯的質量為g，該液體的密度是kgm3，當液體與燒杯總質量為70g時，液體的體積為【答案】401.0×10【詳解】[1]由圖像可知，當液體體積V=0時，液體與燒杯的總質量為40g，此時液體質量為0，所以燒杯的質量為40g。[2]當液體體積V=20cm3時，液體與燒杯總質量m=60g，則液體質量m液則液體密度ρ=[3]當液體與燒杯總質量為70g時，則液體質量m則液體的體積V=5．小明同學在學校運動會中榮獲“銅牌”，如圖所示，小明測得獎牌的質量為14g，體積為2cm3。利用物質性質的差異可以鑒別不同物質。他想要利用物理知識鑒別該獎牌材料是否為純銅。如果這塊銅牌是實心的，則小明查閱密度表可知，該獎牌（選填“是”或“不是”）純銅材料制成的。如果這塊銅牌是空心的，那么該獎牌（選填“有可能”或“不可能”）是純銅材料制成的。物質密度ρ/(g·cm-3)銅8.9鐵7.9鋁2.7【答案】不是有可能【詳解】[1]由題意，根據(jù)密度公式，獎牌的密度ρ=由表格數(shù)據(jù)可知，純銅的密度是8.9g/cm3，因為[2]如果這塊銅牌是空心的，由于空心部分的存在，則銅牌整體密度會變小，而組成獎牌的材料有可能是純銅，所以該獎牌有可能是純銅材料制成的。6．在春節(jié)年貨大集上，小明給姐姐買了一個銅制生肖兔擺件，如圖所示。為測出該擺件的體積，小明把該擺件完全浸入盛滿水的容器中，剛好溢出300g的水。（ρ銅(1)求該擺件的體積；(2)若該擺件是實心的，則它的質量應該是多少？(3)若這個擺件的實際質量只有890g，則空心部分的體積是多少？【答案】(1)300cm(2)2670g(3)200cm【詳解】（1）當一個物體完全浸入水中時，它排開的水的體積等于該物體的體積，溢出水的質量為300g，由于水的密度是ρ水=1（2）如果擺件是實心銅制的，其質量為m（3）實際質量為890g，小于實心時的2670g，說明擺件是空心的。需要首先求出實際銅的體積，即實心部分的體積為V總體積為300cm3，所以空心部分的體積為7．獅子是獸中之王，其形象威雄壯，蕩氣凌然。古有雕刻石獅子擺放在宮廷建筑、園林名勝、官衙廟堂、豪門巨宅前，用以鎮(zhèn)宅護衛(wèi)。流傳至今，有些企業(yè)、政府、銀行以及豪富家宅的門口，還有這種安放石獅子鎮(zhèn)宅護院的遺風不混?，F(xiàn)知某單位門口擺放的一座石獅子質量為2t，為了知道它的體積，取一小塊質量為15g，體積為6cm3的同種石料，g取10N/kg。求：(1)石料的密度；(2)石獅子的體積?！敬鸢浮?1)2.5×(2)0.8【詳解】（1）由ρ=mV（2）由題意可得，石獅子的質量為m由ρ=mV8．2024年1