人教版八年级物理第6章第4节密度和社会生活教学案拔高版.docx
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人教版八年级物理第6章第4节密度和社会生活教学案拔高版
第六章第4节密度与社会生活
【课程导入】
自然界有着丰富的矿产资源，勘探队员如何确定矿藏的种类呢？
密度是物质的一种性质，每种物质都有自己的密度。
密度在我们的社会生活中有重要的价值。
密度知识与人们社会生活的关系十分密切，在社会生活中我们如何利用密度知识来解决不同的实际问题？
【新知讲解】
※知识点一：
密度与温度
【演示1】
将踩瘪的乒乓球放入热水中，观察发生了什么。
踩瘪的乒乓球放入热水中，不一会儿，变瘪的乒乓球重新鼓起来了！
说明乒乓球内气体受热体积膨胀了。
由
可知，乒乓球内气体质量不变，体积增大，密度减小。
可见，气体的密度与温度有关。
学生汇报课前实验现象，师生共同分析：
气球内气体质量不变，由于气体热胀冷缩，气球体积变小（冷水）或变大（热水），密度变大或变小，也可说明气体的密度与温度有关。
【演示2】
如图所示做一个纸风车，如果把风车放在点燃的酒精灯上方，风车能够转动起来。
你知道是什么推动风车转动吗？
引导学生分析原因：
自然现象中风的形成也是因为密度与温度有关形成的。
空气因受热体积膨胀，密度变小而上升，热空气上升后，温度低的冷空气就从四面八方流过来从而形成了风。
人们很早就利用风力了，例如：
利用风力来取水，灌溉、磨面，推动帆船、滑翔机等，近代大规模应用风力，主要在发电上。
[想想议议]
室内发生火灾时，受困人员应怎样撤离？
室内起火后，温度较高，室内有毒气体体积膨胀，密度减小，热空气上升，有毒气体漂浮在房间的上方。
为有效避免吸入有害气体，受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场。
温度可以改变物质的密度。
气体的热胀冷缩最显著，它的密度受温度的影响也最大，一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显，因而密度受温度的影响比较小。
冬天冰冻天气，致使南方地区有大量水管内的水结了冰，不仅影响正常的生活用水，还造成大量水管冻裂，造成送水设备的损坏。
那么，自来水管为什么会冻裂？
把装满水的饮料瓶放入冰箱的冷冻室，饮料瓶中的水遇冷结冰把瓶子胀破，瓶子为什么会冻裂？
由于水和冰的密度不同，一定质量的水凝结成冰后体积变大。
相同质量的水比冰的体积小。
这表明，水不简单地遵守一般物质的“热胀冷缩”的规律。
一般来说，同种物质温度越高，密度越小，遵从热胀冷缩规律。
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，水的密度也越来越小。
水凝固成冰时体积增大，密度变小。
水的这个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。
◎例题
【例1】如图呈现的是一个盛有一定量水的封闭水杯，水结冰前后的情景，表示冰的图是（ ）
A．aB．b
C．a与b都有可能D．无法判断
【例2】某研究性学习课题小组在教师的指导下，完成了“水的体积随温度变化”的研究，得到如图的图象，当水的温度从2℃降低至8℃的过程中水的密度（ ）
A．先变小后变大
B．保持不变
C．一直变大
D．先变大后变小
☐练习
1、水具有反常膨胀的特性，如图5所示为水的密度在0～10℃范围内随温度变化的曲线。
根据图象可知，温度等于_________℃时，水的密度最大；在0～4℃范围内，水具有_________（填“热胀冷缩”或“热缩冷胀”）的性质。
2、小聪和小明为了探究“温度和物质状态对同种物质密度的影响”。
在一定的环境下将1g的冰加热，分别记录其温度和体积的数据，利用描点法得到了如图所示的图象，则下列说法中正确的是（ ）
A．在0℃时，冰块的密度比水大
B．水结冰时，质量不变，体积变大
C．当水从0℃上升到4℃的过程中，随着温度的升高，其密度逐渐增大
D．小明和小聪的研究结果表明：
密度是不会随着物质的状态而发生改变的
3．在家用电热器中，电热水壶、电饭煲、电熨斗等都用到了双金属片温度控制器。
①某自动温控电路的原理如图所示，其中的双金属片由长度相同的黄铜片和康铜片铆合在一起制成，它与固定触点构成温控开关。
当双金属片所处的环境温度升高到限定值时，双金属片由于受热向 （选填“上”或“下”）弯曲，使电路断开，停止加热。
②下表是不同金属受热膨胀的实验数据，则图中双金属片上部的材料是 。
实验序号
材料
升高温度/℃
原长/m
膨胀的长度/mm
1
黄铜
10
1.0
0.19
2
康铜
10
1.0
0.15
【答案】1．C；2．A；3．A；4．D；5．BC；6．上；康铜；
§知识小结
※知识点二：
密度与鉴别物质
通过判断铅球是什么物质制造的事件为例，了解密度在鉴别物质价值上的价值。
用密度鉴别物质问题，如果我们计算出某一物体密度和密度表中某一物质密度相同，我们只能说可能是这种物质。
如从密度表中可以看到花岗石的密度在2.6g/cm3～2.8g/cm3之间，如果一块花岗石密度恰好是2.7g/cm3，我们能说它是铝吗？
显然不能。
所以在用密度进行物质鉴别时往往还要配合利用物质的其他特性，比如颜色、硬度等等。
更科学的鉴别物质的方法，应采用化学分析或光谱分析，鉴别组成它的化学元素成分。
1、密度的应用
利用密度知识解答计算题一定要认真审题，弄清题中哪些量是已知的，所求的物理量与已知的物理量之间的关系，当题目中出现多个未知量时，最好列方程组求解，并注意单位的统一。
（1）根据密度鉴别物质。
（2）根据密度要求选择材料。
（3）计算不便直接测量的物体的质量。
（4）计算不便直接测量的物体的体积。
◎例题
【例1】体积和质量都相同的铁球、铜球和铅球各一个那么下列叙述中正确的是（参考数据：
ρ铁＝7.8×103kg/m3，ρ铜＝8.9×103kg/m3，ρ铅＝11.3×103kg/m3）（ ）
A．可能铁球是实心的，铜球和铅球是空心的
B．可能铜球是实心的，铁球和铅球是空心的
C．可能铅球是实心的，铜球和铁球是空心的
D．三个球一定都是空心的
【例2】有一个体积是400cm3的铝球，它的质量是810g，
（1）这个铝球是空心的还是实心的？
（2）如果是空心，空心部分体积是多大？
（ρ=2.7×103kg/m3）
[解析]
a．可以求出这个球的密度，把它与铜的密度进行比较，如果相等是实心的，但是我们的计算结果是小于铜的密度，所以是空心的。
b．我们先假设它是实心的，计算一下它的质量应当是多大，把计算出的值与球的实际质量进行比较，结果大于球的实际质量，所以原球是空心的。
c．根据给出的铜球的质量，计算一下它的体积是多少，结果小于已知球的体积，所以是空心的。
☐练习
1、体育锻炼用的一个实心铅球质量为4kg，经测量知道它的体积为0.57dm3。
这个铅球是用铅制造的吗？
解：
V=0.57dm3=5.7×10-4m3
由于铅的密度是11.3×103kg/m3，可知这个铅球不是纯铅做的。
§知识小结
【课堂检测】
1．（多选）入春以来气候干燥，龙东地区多处发生火灾。
如若被困火灾现场，建筑物内受困人员应捂鼻、弯腰迅速撤离火场，这是因为燃烧产生的有毒有害气体与空气相比（ ）
A．温度较低，大量聚集在房间下方B．密度较大，大量聚集在房间下方
C．温度较高，大量聚集在房间上方D．密度较小，大量聚集在房间上方
2．航天器外壳要求轻巧、耐高温。
航天器外壳材料应具有的特性是（ ）
A．密度大、熔点高B．密度小、熔点高C．密度大、熔点低D．密度小、熔点低
3．我国研制的“全碳气凝胶”是目前世界上密度最小的固态材料，其密度仅为0.16kg/m3，则（ ）
A．该材料体积越大，密度越大
B．1m3的该材料质量为0.16kg
C．该材料制成的物品带到太空，质量减小
D．该材料适合做打桩用的重锤
4．如图所示是标准大气压下，质量为1g的某液体的体积—温度图象，以下说法正确的是（ ）
A．4℃时，液体密度最小
B．温度升高，液体密度不变
C．1℃时液体的体积比5℃时的大
D．由1℃升高到8℃，液体体积一直变大
5．以下各组器材中，不能测出小长方体金属块密度的是（）
A．刻度尺、水、细线、烧杯
B．刻度尺、天平和砝码
C．天平和砝码、量筒、水、细线、烧杯
D．弹簧测力计、水、细线、烧杯
6．三个相同的杯子，分别装有100g的盐水、水和酒精，比较它们的液面，液面最高的是（）
A．盐水B．水C．酒精D．无法判断
7．小明利用天平和量筒测量某种液体的密度，得到的数据如下表。
烧杯的质量和液体的密度是（）
液体与烧杯的质量m/g
30
40
55
65
80
100
110
120
液体的体积V/cm3
10
20
35
45
60
80
90
100
A．20g；1.0×103kg/m3B．60g；0.8×103kg/m3
C．60g；1.0×103kg/m3D．20g；0.8×102g/m3
8.小红在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的花岗岩的密度。
（1）因花岗岩体积较大，放不进量筒，因此他利用一只烧杯，按图所示方法进行测量，则花岗岩的体积是cm3。
（2）在使用已调节好的托盘天平，按规范的操作来称量花岗岩的质量时，通过增、减砝码后指针偏在分度盘中线左边一点，这时应该（用序号表示）。
A．向左调平衡螺母 B．往右盘中加砝码 C．从右盘中减砝码
（3）用托盘天平已测得花岗岩的质量是195g，则花岗岩的密度是kg/m3（保留一位小数）；从图A到图B的操作引起的密度测量值比真实值（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（4）对于这块形状不规则、体积较大不能放入量筒的花岗岩，你还有什么办法可以测量它的体积吗？
可任意添加器材，请简述实验过程写在下面横线上。
还需器材：
步骤：
（1）用案秤测出花岗岩的质量；
（2）将大溢水杯盛满水，然后将花岗岩浸没在大溢水杯的水中，用大烧杯将溢出的水接住；
（3）将大烧杯中溢出的水分几次用量筒测出其总体积，这个体积就是花岗岩体积；
（4）根据
，可算出瓷碗的密度。
9．某研究人员为了探究冰和水的体积与温度的关系，在一定的环境下将1g的冰加热，分别记录其温度和体积，得到了如图所示的图象。
请观察图象回答问题：
（1）冰从－4℃上升到0℃时，体积将________，密度将________。
（2）水从0℃上升到4℃时，体积将________，密度将________。
【答案】
1．CD 2．B 3．B 4．C 5．A6．C7．A
8.70B2.79×103偏小一个大溢水杯、大烧杯、量筒
9．变大变小变小变大
【课堂总结】
【家庭作业】
1．“估测”是物理学中常用的一种方法。
下面是小英同学对自己身体相关物理量的估测，明显不合理的是
A．某位同学某天的体温39℃
B．完全浸泡在浴盆里排开水的体积大约是50dm3
C．脉搏跳动约60次/min
D．手指甲的宽度约为1×10–4km
2．冬天与夏天温度不同，不是引起密度变化的是
A．夏天室外的输电线明显松弛，导线长度、体积增大，密度减小
B．室外水泥地面制成多块的组合，块与块之间有缝隙，为防止夏天水泥热胀、密度减小而胀坏地面
C．自行车轮胎在夏天阳光下曝晒会变“硬”，是受热体积增大，内部气体密度减小
D．无论冬夏天，水池底温度都是4℃，说明水的体积、密度与温度无关
3．质量和体积均相同的三个金属球，分别是铜球、铁球和铝球（ρ铜>ρ铁>ρ铝），在这三个球中，其中可能是空心，又可能是实心的球是
A．铝球B．铁球C．铜球D．无法判断
4．关于密度与社会生活，下列说法错误的是
A．通过对样品密度等信息的采集，可以签定牛奶、酒的品质
B．航天器材常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料
C．酒精和煤油的密度相同，因此无法鉴别
D．气象工作者利用密度很小的氦气，制造探空气球，采集气象资料
5．如图所示，晴天，几位大学生在森林中迷路了，下面四种利用风向引导他们走出森林的说法中，正确的是（图中虚线为空气流动形成风的路径示意图）
A．森林吸热，温度升高较慢，空气温度低、密度大，地面空气从森林流向外界，应顺风走
B．土地吸热，温度升高较快，空气温度高、密度小，地面空气从外界流向森林，应顺风走
C．森林吸热，温度升高较慢，空气温度低、密度大，地面空气从森林流向外界，应迎风走
D．土地吸热，温度升高较快，空气温度高、密度小，地面空气从外界流向森林，应迎风走
6．如图是标准大气压下，质量为1g的某液体的体积——温度图，以下说法正确的是
A．4℃时，液体密度最小
B．1℃时液体的体积比5℃时的大
C．温度升高，液体密度不变
D．由1℃升高到8℃，液体体积一直变大
7．a、b是两个由同种材料制成的金属球，它们的质量分别为128g、60g，体积分别为16cm3、12cm3。
在这两个金属球中，如果有一个是实心的，那么
A．这个实心球是aB．这个实心球是b
C．该金属的密度是5g/cm3D．空心球的空心体积是4.5cm3
8．水具有反常膨胀的特性，在0~4℃范围内它是热缩冷胀的，因而水在_____℃时密度最大。
寒冷的冬天湖里的水总是首先从_____（选填“水面”或“水底”）开始凝固。
9．在极寒地区，静停汽车密闭水箱内的水会结冰，因V冰/V水=________（保留两位小数），在水箱内添加防冻剂是必要的，有些司机嫌防冻剂价格昂贵，而采用在水箱内添加“二锅头”（高浓度酒精饮品）的办法，对此小明坚决反对，理由是_______（说出一点即可）。
（ρ冰=0.9×103kg/m3）
10．“加气混凝土砌块”是一种新型墙体材料，它是利用煤粉灰等工业废料经过特殊工艺生产的存在大量空隙的砌块。
若用平均密度为0.6×103kg/m3的砌块，砌一面长5m、宽12cm、高2m的墙，该墙的总体积为____m3。
忽略砌块间的缝隙，墙的质量为_____kg。
与普通砖比较（普通砖的密度为1.4~2.2×103kg/m3），请你写出一条使用这种材料的优点____________。
11．为了判断一个小铁球是不是空心的，小明同学用天平、量筒和水测得如下数据：
铁球的质量m/g
量筒内水的体积V水/mL
量筒内水和铁球的总体积V总/mL
790
200
350
（1）通过计算判断该小铁球是空心的还是实心的？
（2）若小铁球是空心的，则空心部分的体积为多大？
（3）若在小铁球的空心部分注满水，则整个铁球的总质量是多少？
（ρ铁=7.9×103kg/m3）
12．某学习小组在探究同种物质的质量与体积的关系时，选用了体积为10cm3、20cm3、30cm3的三个铝块和托盘天平进行实验。
（1）调节天平平衡后，小明用天平测量铝块1（体积为10cm3）的质量，如图甲。
这一操作中的错误是____。
改正错误后，他正确操作，平衡时右盘砝码和游码在标尺上位置如图乙。
请将此铝块的质量填写在下表空白处。
他接下来继续测量了铝块2和铝块3的质量并完成了下表格的记录。
铝块
m/g
V/cm3
1
______
10
2
54
20
3
84
30
（2）小组在进行数据分析时，发现铝块3的数据与铝块1和铝块2反映的规律不相符，为了得到同种物质的质量与体积的比值相同的结论，他们将铝块3的质量数据改为81，并用描点法画出铝块的m–V图象，请你在上面的方格纸中建立坐标系完成他们的图象。
（3）请你对他们更改数据的做法进行评价_没有实事求是的科学态度，做法_。
如果是你，对这种情况采用的做法应该是____。
13．今日，国家发展改革委发出通知，决定将汽、柴油价格每吨分别降低365元和350元，测算到零售价格90号汽油和0号柴油（全国平均）每升分别降低0.27元和0.30元，调价执行时间为1月26日24时。
据此估测90号汽油的密度约为（不考虑90号汽油在生产运输过程中密度的变化）
A．0.74×103kg/m3B．0.76×103kg/m3
C．0.78×103kg/m3D．0.80×103kg/m3
14．体积和质量相等的铝球、铁球和铜球，下列说法中正确的是（ρ铝<ρ铁<ρ铜）
A．若铝球是空心的，则一定“铁球和铜球都是空心的”
B．若铁球是空心的，则一定“铝球是实心，铜球是空心的”
C．若铜球是空心的，则可能“铝球和铁球都是实心的”
D．一定“三个球都是空心的”
15．如图为水的密度在0℃~10℃范围内随温度变化的曲线。
下列说法正确的是
A．水在0℃~4℃范围内具有热缩冷胀性质
B．水在4℃~10℃范围内具有热缩冷胀性质
C．水在任何时候都只具有热胀冷缩性质
D．水在4℃时的密度最大
16．现有密度分别为ρ1、ρ2（ρ1<ρ2）的两种液体，质量均为m0，某工厂要用它们按体积比1:
1的比例配制一种混合液（设混合前后总体积不变），且使所得混合液的质量最大。
则
A．这种混合液的密度为
B．这种混合液的密度为
C．按要求配制后，剩下的那部分液体的质量为（1–
）m0
D．按要求配制后，剩下的那部分液体的质量为（
–1）m0
17．汝城八中八年级物理兴趣小组的同学利用一定量的水探究水的体积与温度之间的关系，并获得了如图所示的曲线，请据此回答以下的问题：
①图中AB段反映的物理现象是______；图中BC段反映的物理现象是________；
②由以上分析可知，水在4℃时______；
③寒冬，湖面结冰后湖底的鱼一样能够游动，请你判断湖底的温度为_______。
18．夏天，用橡皮膜封闭一锥形瓶的瓶口，把锥形瓶放在冰水中后，瓶口的橡皮膜会向下凹，如图所示，由此可知：
该瓶内气体温度降低，质量___（选填“变大”“不变”或“变小），体积____（选填“变大”、“不变”或“变小”），密度____（选填“变大”“不变”或“变小”）。
根据气体密度的这种变化规律，发生火灾时为了避免吸入燃烧后产生的有毒气体，人应尽量_______（选填“贴地爬行”或“直立行走”）。
19．小明测量南京雨花石的密度，进行了如下实验：
（1）将天平放在________桌面上，游码放在标尺左端零刻度线处，发现指针静止时如图甲所示，应将天平的平衡螺母向_____端调，使横梁平衡；
（2）如图乙所示，雨花石的质量为______g；
（3）将雨花石放入盛有50mL水的量筒中，静止时液面情况如图丙所示，则雨花石的密度是
kg/m3；
（4）小明根据所测数据，在图丁上描出一个对应的点A，接着他又换用另一石块重复了上述实验，将所测数据在图上又描出了另一个对应的点B，若ρA、ρB分别代表雨花石和另一石块的密度，则ρA___________ρB（选填“>”、“=”或“<”）。
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