第六章第4节密度与社会生活教案13

教学目标一、知识与技能1．理解密度与温度的关系，并能简单地解决与社会生活相关的密度问题。2．利用密度知识鉴别物质，能用密度知识解决简单的实际问题。二、过程与方法1．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。2．学会利用密度这一重要属性鉴别物质。三、情感、态度与价值观1．养成物理知识与实际相联系的意识和习惯，在实际物理情境中体会物理过程，学习物理知识。2．通过密度知识与社会生活的紧密联系，进一步体会物理知识的应用价值。教学重、难点教学重点：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，水在4℃时的密度最大。教学过程一、引入新课故事引入：2000多年前，希腊希洛王取得王位后，决定在一座教堂里向永垂不朽的神献上金制的皇冠。于是，他称给工匠所需要的金子并付了酬金。工匠按规定的期限做好了皇冠。事后，有人告密，说工匠盗窃了做皇冠的一部分金子，掺进去同等数量的铜。希洛王为有人欺骗他而大为恼火，可是又找不到揭破这个盗窃案的方法。后来，希洛王在召见阿基米德时，交给了他一项重大任务：鉴别工匠制造的皇冠是否为纯金的。阿基米德接受任务后忧心忡忡，冥思苦想，不得其解。有一天，阿基米德在身体泡入盛满水的澡盆中洗澡时，发现水从澡盆中溢了出来，而自己的身体却在水中轻了许多。他突然受到启发：盆里溢出来的水的体积，不就是自己的身体浸入水里的那一部分体积吗？用这个方法测量出皇冠的体积不就可以鉴别皇冠的真伪了吗？阿基米德由此揭开了皇冠之谜，断定皇冠是掺了假的。因为金子密度大，在质量相同的情况下体积比较小，掺进了别的金属后，体积增大，排出的水就多了。阿基米德运用密度知识解决了国王提出的难题。今天我们就来学习密度在社会生活中的应用。二、新课学习（一）密度与温度演示实验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。观察并思考：过一会儿，你观察到了什么现象？把两只气球放手，又会观察到什么现象？总结：气球里的气体受热体积膨胀。由于质量不变，根据密度公式，一定质量的气体体积膨胀后，密度变小，从而使气球上升。演示实验2：按课本第120页图6．4-1做一个纸风车。如果把风车放在点燃的酒精灯上方，风车能转动起来。你知道是什么推动了风车吗？结论：由于，一定质量的气体体积膨胀后，密度变小而上升，产生气流带动风车转动起来。用密度与温度的关系解释生活和自然中的现象：1．自然现象中风的形成也是因为密度与温度有关而形成的。请同学们试着解释风是怎样形成的？2．根据气体的密度随温度变化而变化的现象，试分析房间里的暖气一般都安装在窗户下面的道理。3．在我国的北方，冬天对自来水管的保护十分重要。如果保护不好，使水管内的水结了冰，不仅影响正常的生活用水，有时还会把水管冻裂，造成送水设备的损坏。那么，自来水管为什么会被冻裂？引导学生分析：通过前面的学习，我们知道水的密度是1.0×103kg/m3，冰的密度是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？1kg水的体积：V＝m/ρ＝1kg/1.0×103kg/m3＝1.0×10－3m31kg冰的体积：V冰＝m/ρ冰＝1kg/0.9×103kg/m3＝1.1×10－3m3水结冰时质量不变，但密度变小，因而体积变大。然后启发学生从自来水管遵守“热胀冷缩”的规律，而水结冰后遵守“热缩冷胀”的规律，从这两个方面入手分析解答。讲解：从计算结果我们可以看到，相同质量的水和冰比较，冰的体积要比水的体积大，而冰是有水遇冷凝结而成，可见冰的温度比水低，但是体积比水大，所以水不遵守一般物质遵守的“热胀冷缩”的规律，而是“热缩冷胀”。学生自学：阅读课本并思考：密度最大的水的温度是多少？温度高于和低于4℃，水的膨胀规律是否相同？交流归纳：4℃的水密度最大。温度高于4℃时，随着温度的升高，密度越来越小；温度低于4℃时，随着温度的降低，密度越来越小。水凝固成冰时，体积变大，密度变小。人们把水的这种特性叫做水的反常膨胀。水在0～4℃之间，是“热缩冷胀”，在4℃以上是“热胀冷缩”。思考：水的反常膨胀对冬季水中的生物有什么意义呢？水的反膨胀现象，给人们带来了好处，江河湖面的水结冰时，因为冰的体积膨胀，密度比水小，总是浮在水面上；而水到了4℃，密度最大，总是沉在下面。这样，冰块就成了一层天然的防寒屏障，使江河湖海不至于一冻到底，使大量的水下生物得以生存。水的反常膨胀，给人类生活也带来了不方便。北方的冬天，放在户外的自来水管将冻裂。所以对自来水管的保护显得尤其重要。例题：小华听说冬天最冷的时候放在室外的水缸会破裂，这是怎么回事呢？小华决心用实验来探究这个问题。她找到一个容积为0.54m3的水缸并盛满了水，在密度表上查出冰的密度是0.9×103kg/m3，小华首先算出了水全部结成冰的体积是________m3。接着通过观察又发现水缸里的水总是首先从________（选填“水面”或“水底”）开始凝固，她终于明白了冬天水缸会破裂的原因。解析：水结冰后状态变了，质量不变，所以