（2024人教版）八年级物理上册6.4 密度与社会生活 核心素养教案

第六章质量和密度6.4密度与社会生活教学目标：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.科学探究：（1）通过探究气体受热体积膨胀，了解温度对气体的密度的影响。（2）通过铅球是铅制造的吗？学会用密度鉴别物质。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：能解释生活中与密度有关的一些物理现象。教学难点：能解释生活中与密度有关的一些物理现象。教学课时：1课时教学用具：多媒体、锥形瓶、橡皮膜、小风车、酒精灯、酒精、煤油。教学互动设计：创设情景，导入新课2022年11月12日，长征七号遥六运载火箭在文昌航天发射场点火发射，将天舟五号货运飞船升空。把神舟十五号飞船3名航天员生活、工作6个月所需的各种食物、水等物资提前送去太空。我国研制的天舟系列飞船全长达到9米以上，最大的直径可以达到3.35米，发射重量达到13吨左右，可以最多将重达6.5吨的货物送上空间站。2022年6月5日发射的神舟十四号飞船，航天员陈东、刘洋、蔡旭哲在轨时间为6个月，神舟十五号飞船需要实现与神舟十四号飞船在轨轮回，2个乘组的6名航天员会同时在轨工作、生活一周左右的时间。天宫空间站大约每三天经过一次酒泉卫星发射中心的上空。2022年11月29日晚11点08分，天宫空间站刚好从发射场上空经过，在这个时间发射长征二号F火箭，就可以用最少的燃料消耗，更快速地完成飞船靠拢、并与空间站完成对接。2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十五号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，航天员费俊龙、邓清明、张陆状态良好，发射取得圆满成功。神舟十五号载人飞船与空间站组合体成功实对接后，航天员乘组从飞船返回舱进入轨道舱。2022年11月30日7时33分，神舟十四号航天员乘组打开“家门”，欢迎亲人入驻“天宫”。两个航天员乘组，在“太空家园”里留下了载入史册的太空合影。天舟五号货运飞船、神舟十五号载人飞船、空间站用什么特点材料制成的呢？二、新课讲授，师生互动密度与温度想想做做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，橡皮膜会凸起来。过一会，再把瓶子放入冰水中，观察橡皮膜的变化？实验现象在热水中橡皮膜向外突起；在冰水中橡皮膜向内凹陷。2.按图做一个纸风车。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？在上述实验中，气体受热膨胀。由于密度𝜌=𝑚/𝑉，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。热空气上升后，冷空气就从四面八方流过来，从而形成风。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，水管的水会结冰，不仅影响正常生活，有时还会把水管冻裂，造成设备损坏。1m3的水凝固成冰体积是多少？解：1m3的水的质量m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×1m3=1×103kg；水凝固成冰，质量不变，凝固成冰的体积V=𝑚/𝜌冰=(1×103𝑘𝑔)/(0.9×103𝑘𝑔/𝑚3)≈1.1m3结论：水凝固成冰，质量不变，密度变小，体积增大。在我国的北方，冬天对自来水管如果保护不好，水管的水会结冰，把水管冻裂？水凝固成冰，质量不变，密度变小，体积增大，就会把水管胀裂。水的反常膨胀现象一般来说，同种物质温度越高密度越小，遵从热胀冷缩的规律，但水比较特殊。水在4℃时密度最大。温度高于4℃时，随着温度的升高，水的密度越来越小；温度低于4℃时，随着温度的降低，水的密度也会越来越小。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。如图为冬天湖面温度分别示意图。在寒冷的冬天，湖面冰封了，较深湖底的水却有可能保持4℃的水温度，鱼儿仍然可以自由自在地游动呢！（二）密度与鉴别物质如果测出某物质的密度，把测得的密度跟密度表中各种物质的密度比较一下，就可以知道该物体可能是由什么物质做的了。体育锻炼用一个实心铅球的质量是4kg,经测量体积是0.57dm3。这个铅球是用铅制造的吗？这个铅球的密度𝜌=𝑚/𝑉=4𝑘𝑔/(0.57×10-3𝑚3)=7.0×103kg/m3。由于铅的密度11.3×103kg/m3,可知这个铅球不是纯铅制成的。苗族银饰物是白银做的吗？小明从银饰物上取样测量质量为40g,体积是5cm3。解:银饰物的密度：𝜌=𝑚/𝑉=40𝑔/(5𝑐𝑚3)=8g/cm3=8×103kg/m3，查表银的密度10.5×103kg/m3,所以银饰物不是纯银做的。银饰品深受人们喜爱。但是银饰品不一定都用纯银制成，有些银饰品除银之外，还可能有铜、镍等。测量密度可以其是否为纯银做出初步判断。不同物质的密度可能是相同的。例如，酒精和煤油都是0.8×103kg/m3,但是通过气味可以区分它们。因此要准确地鉴别物质，常常需要多种方法并用。一个铝球的质量是5.4kg，体积是3dm3。这个铝球是实心的吗？解：这个铝球的实心体积V=m/𝜌=5.4𝑘𝑔/(2.7×103𝑘𝑔/𝑚3)=2×10-3m3=2dm3铅球的空心体积V空=V外-V=3dm3-2dm3=1dm3。密度是物质的基本性质之一，每种物质都有自己的密度。密度在我们的社会生活中还有其他重要的应用。例如，通过对样品密度等信息的采集，可以确定它的种类及其经济的价值。鉴定牛奶、酒的品质，农业选种时配制盐水等，都要用到密度的知识。在工业生产中密度知识应用也很广泛。航空器材常采用高强度、低密度的合金或新型的复合材料。坚若磐石的机床底座则需要用坚固、密度大的材料制成。密度的知识与人们社会生活的关系十分密切。三、总结反思，超越自我1.温度能改变物质的密度。在我们常见的物质中，气体的热胀冷缩最显著。水在4℃时密度最大。2.测出物质的密度，知道该物质可能是由什么材料做的。不同物质的密度可能相同，要准确鉴别物质需要多种方法并用。3.利用密度知识可判断物体是否空心及材料含量。4.密度知识与人们生活的关系十分密切。信息、能源和材料是现代文明的三大支柱，材料是基础。四、板书设计，整合提升1.温度能改变物质的密度。在我们常见的物质中，气体的热胀冷缩最显著。水在4℃时密度最大。2.测出物质的密度，知道该物质可能是由什么材料做的。不同物质的密度可能相同，要准确鉴别物质需要多种方法并用。3.利用密度知识可判断物体是否空心及材料含量。4.密度知识与人们生活的关系十分密切。信息、能源和材料是现代文明的三大支柱，材料是基础。五、大海扬帆，尝试远航1.影视剧拍摄中倒塌的楼房、滚落的石块等道具通常用泡沫塑料制作，这是利用泡沫塑料的（）特点A.体积小B.质量大C.密度小D.密度大2．体育竞赛中的铅球，能使相同质量的球体积更小，这是利用材料（）A.材料的质量大B.材料的体积大C.材料的密度小D.材料的密度大3．.2022年11月29日发射的神舟十五号飞船的材料应具有的特点（）A.密度大B.密度较小C.低强度D.熔点较低4．气凝胶是目前世界上密度最小的固体之一，目前最轻的硅气凝胶密度为3mg/cm3，下列对硅气凝胶密度换算正确的是（）A.3kg/m3B.3g/cm3C.3×10-3g/cm3D.