資源簡介

第4節 密度的應用
課題 密度的應用 課型 新授課
教學目標 1.知道密度對生產和生活的重要作用，能解釋生活中與密度有關的一些物理現象．2.通過分析實例，理解密度是物質的一種性質，并能運用密度知識鑒別物質.3.通過學習密度知識的應用，認識到物理理論在解決實際問題中的重要作用.
教學重點 1.利用密度求質量、求體積.2.運用密度鑒別物質. 教具準備 多媒體PPT
教學難點 會計算不能直接測量的物體的質量或不能直接測量的體積. 教學課時 1課時
課前預習 1.公式ρ=m/V的應用表現在：(2)求質量：對于不方便稱量的物體，根據物質的密度和測得的 體積 求出物體的質量.(3)求體積：對于不方便測體積的物體，根據 質量 和 密度 可求出其體積.
2.不同物質的密度一般不同，所以通過密度可以 選擇材料和鑒別物質 .但要準確地鑒別物質，通常需要多種方法并用.鑒別物質：求出密度，對照 密度表 ，查出物質的種類.
鞏固復習 教師引導學生復習上一節內容，并講解布置的作業（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學生對知識的鞏固.
備課筆記
新課導入 密度在我們的社會生活中有重要的價值，具有廣泛的應用.下面請大家欣賞一段視頻.（鹽水選種視頻）從錄像中大家知道了農民伯伯是如何選出優良種子的.可見，密度知識與我們的生活有著密切的聯系，請大家回憶，我們生活中還利用密度知識做了些什么？學生發言，教師適時點評，給予鼓勵.好，下面我們就開始討論密度與社會生活的關系.
進行新課 密度公式的綜合應用1.利用密度公式間接求質量或體積密度跟我們的生活密切相關，我們知道了密度的計算公式ρ=mV,那大家思考下：在這個公式中有三個物理量ρ、m、V，從數學的角度考慮，任意知道兩個物理量，就可以計算出第三個物理量.那利用這個公式除了求密度之外還可以有什么用處呢？學生討論后得出結論：還可以用來計算不便于直接測量的物體質量或體積.板書：密度公式的應用：①利用公式m=ρV，求質量m；②利用公式V=m/ρ,求體積V.大家回答正確.下面我們就來看幾個例題.【例1】教師用多媒體展示教材P152例題，引導學生認真思考并積極發言，教師講解、總結、評價.點評：這道題告訴我們，當一個物體的質量不便于直接測量時，可以借助測量體積V，根據密度表查出該物質的密度，運用密度公式ρ=m/V變形為m=ρV來計算.【例2】（多媒體展示）一個質量為0.25kg的玻璃瓶，盛滿水時稱得質量是1.5kg，則這個玻璃瓶的容積是__m3.它最多能裝___kg的酒精（酒精的密度ρ=0.8×103kg/m3）.解析：水的質量m=m總-m瓶=1.5kg-0.25kg=1.25kg,根據ρ=mV,可求出水的體積V=mρ=1.25kg/1×103kg/m3=1.25×10-3m3,水的體積即為瓶的容積，則m酒=ρ酒V=0.8×103kg/m3×1.25×10-3m3=1kg.答案：1.25×10-3 12.利用密度公式巧測厚度或長度下面我們接著學習利用密度公式巧測物體厚度或長度的方法：（1）對于密度和厚度相同的甲、乙兩個物體來說，它們的面積比等于質量比.推導過程為：S甲∶S乙=V甲/h甲∶V乙/h乙=m甲/(ρ甲h甲)∶m乙/(ρ乙h乙)，由于甲、乙兩物體密度和厚度相同，則ρ甲h甲=ρ乙h乙，則S甲∶S乙=m甲∶m乙，這一點常常被用來巧測面積.（2）對于密度和橫截面積相同的甲、乙兩段金屬絲來說，它們的長度比等于質量比.推導過程為：l甲∶l乙=V甲/S甲∶V/乙S乙=m甲/(ρ甲S甲)∶m乙/(ρ乙S乙)，由于甲、乙兩物體密度和橫截面積相同，則ρ甲S甲=ρ乙S乙，則l甲∶l乙=m甲∶m乙，這一點常常被用來巧測長度.
備課筆記
進行新課 【例3】（多媒體展示）有一捆質量為8.9kg，橫截面積為2×10-5m2粗細均勻的金屬絲.小紅想知道這捆金屬絲的長度，她選了一條同規格、同材料的短金屬絲來間接測量這捆金屬絲的長度，經測量得知短金屬絲的長為1m，質量為0.178kg.求：（1）這捆金屬絲的總長L；（2）此金屬絲的密度ρ.解析：（1）根據題意可采用比例法求金屬絲的總長.因為同種物質密度一定，質量與體積成正比；又因為這捆金屬絲與選取的金屬絲規格相同，即橫截面積相同，所以它們的質量與它們的長度成正比；（2）根據第（1）問中求出的總長和橫截面積可以算出這捆金屬絲的體積，然后用質量除以體積算出密度.答案：金屬絲的總長度：L=m總/m×1m=8.9kg/0.178kg×1m=50m;金屬絲的總體積：V=SL=2×10-5m2×50m=1×10-3m3;金屬絲的密度：ρ=m總/V=8.9kg/（1×10-3m3）=8.9×103kg/m3.
密度與物質鑒別密度是物質的一種特性，人們可以根據密度來鑒別物質.日常生活中，我們看到很多玩具商品，表面的顏色與金子的顏色相同，它們真的是金子做的嗎？你如何鑒別呢？好，下面首先來看一道例題.【例4】教師用多媒體展示教材P153例題：體育鍛煉用的一個實心“鉛球”的質量是4kg，經測量知道它的體積是0.57dm3，這個鉛球是用鉛制造的嗎？請2位同學在黑板上演算，其他同學在下面計算，提醒學生注意書寫格式的規范.然后教師點評.從前面密度表，我們知道一般不同物質的密度是不同的，但也有部分不同物質的密度是相同的，如酒精和煤油都是液體，它們的密度相同；冰和蠟都是固體，它們的密度相同，因此，為了準確地判斷是哪種物質，除了利用密度外，當然還要結合物體的顏色、氣味、透明度、是否燃燒、硬度等物理性質從多方面進行綜合分析判斷，這樣才能得出準確的結論.板書：密度是物質的一個重要屬性，可以鑒別物質，但要準確地鑒別物質，常常要多種方法并用.請同學們思考:當物體為空心時,由物體的質量和體積計算出來的密度比密度表上標明的密度要小,這是怎么回事 學生分析,討論,教師總結：這時求出的密度是物體的平均密度，而密度表上標明的密度是指物體在實心狀況下的密度.接下來請大家閱讀教材P155“科學·技術·社會·環境——材料與社會發展”.教師介紹材料科學的發展，并要求同學們課后查閱資料，進行交流、討論.人類發展的過程：石器時代—青銅時代—鐵器時代—新技術革命時代.材料、能源、信息是現代文明的重要支柱.在新材料的開發過程中，材料的密度是科學家研究的核心問題之一.
備課筆記
拓展：
分布不均勻的物質，可用質量與體積之比表示物體的平均密度:ρ平均=m/V.
進行新課 密度在社會生活中的應用密度是物質的基本特征之一，每一種物質都有自己的密度，密度在社會生活中的應用有：（多媒體展示）（1）勘探隊員在野外勘探時，通過對樣品密度等信息的采集，可以確定礦藏的種類及其經濟價值.（2）在麥場上，人們利用風力來揚場，分揀飽滿的麥粒與癟粒、草屑等.（3）在商業中鑒別牛奶濃度、酒的濃度.（4）在農業生產中配制鹽水選種等等都用到密度的知識.（5）除此之外，密度知識還在工業生產中也得到了廣泛的應用，人們要根據不同的需求來選擇合適的材料.汽車、飛機以及航天器的設計師們，根據不同的需求，對制造材料的密度及其性能選取不同的技術要求：交通工具、航空器材中，常采用高強度、低密度的合金材料、玻璃鋼等復合材料.在產品包裝中，常采用密度小的泡沫塑料作填充物，防震、便于運輸、價格低廉.歸納起來，密度的應用體現在兩個方面：鑒別物質和選材.板書：密度在社會生活中的應用：（1）鑒別物質.（2）在制造業和包裝運輸中選擇合適的材料.【例5】（多媒體展示）下列說法中，正確的是（ ）A.特技表演看到很高大的物體倒塌砸在演員的身上，演員卻絲毫無損沒有受傷，這說明這些倒塌的物體是用密度小的材料制成的B.包裝物品時用泡沫，主要是因為泡沫硬度小，容易彎曲變形C.鋁合金用來制作門窗是因為鋁材料的硬度小、耐腐蝕D.密度是物體的基本屬性，利用密度可以鑒別物體解析：在拍特技電影時搭建的高大建筑物往往用密度小的材料制成，這樣便于減輕重量，倒塌下來不會砸傷演員；泡沫塑料的密度小，同等體積的情況下質量小，運輸方便；鋁合金作為門窗的材料主要是利用鋁的密度小，相同體積的情況下質量小；密度是物質的基本屬性，而不是物體的基本屬性，利用密度可以鑒別物質，而不是鑒別物體.答案：A
備課筆記
教學板書 1.
課堂小結 通過這節課的學習，我們能運用密度知識計算物體的密度（并根據密度表鑒別物質），能對特殊物體的體積或質量進行計算，我們還學習了利用密度巧測物體長度或厚度的方法.我們進一步理解了密度是物質的一種屬性，它與社會生活密切相關，可以利用密度知識選擇材料、選擇種子、鑒別物質確定物質的經濟價值等等.總之，密度與我們的生產、生活密切相關.好，謝謝大家！
教材習題解答 【教材P156“練習與應用”】1.解：根據ρ=m/V可得400m3的沙子的質量m=ρV=1.6×103kg/m3×400m3=6.4×105kg=640t,需要運載的車數n=m/m0=640t/4t=160(車).2.解：由ρ=m/V可得，銅線的體積V=m/ρ=89kg/8.9×103kg/m3=0.01m3,這捆銅線的長度L=V/S=0.01m3/25×10-6m2=400m.3.解：能.方法:先用天平測出鋁箔的質量ｍ,再用刻度尺測出它的長ａ和寬ｂ,查密度表找到鋁的密度ρ鋁,然后依據ｄ＝ｍ/ρ鋁ａｂ計算出鋁箔的厚度.4.解：由表中數據可知，鋁箔的長度a=8m，寬度b=30cm=0.3m，厚度c=0.015mm=1.5×10-5m，鋁箔的體積V=abc=8m×0.3m×1.5×10-5m=3.6×10-5m3.鋁箔的質量m=ρ鋁V=2.7×103kg/m3×3.6×10-5m3=9.72×10-2kg=97.2g＜98g，所以它的質量與標稱不一致.5.解：鐵牛的體積V鐵牛=m鐵牛/ρ鐵牛=72×103kg/7.9×103kg/m3=9.11m3,V石膏=V鐵牛/10000=9.11×10-4m3,則m石膏=ρ石膏V石膏=1.35×103kg/m3×9.11×10-4m3=1.23kg.
備課筆記
難題解答 【例6】一個空心的銅球，其質量為178g，體積為30cm3.（1）判斷該球是空心的還是實心的，寫出相應的判斷過程.（2）求這個銅球的空心部分體積.（3）小華同學在此球的空心部分注滿某種液體后，總質量為314g，求所注的液體密度.（ρ銅＝8.9×103kg/m3）解析：（1）先求出銅球中銅這種物質的體積，再與銅球的體積比較；（2）銅球的空心部分體積＝銅球的體積-銅球中銅的體積；（3）先求出所注液體的質量，而液體的體積與銅球空心部分體積相等，最后由ρ＝m/V計算所注液體密度.答案：（1）根據ρ＝m/V可得：銅球中銅的體積V銅＝m/ρ銅＝178g÷8.9g/cm3＝20cm3,V銅＜V球，故銅球是空心的.（2）空心部分的體積：V空心＝V球-V銅＝30cm3-20cm3＝10cm3.（3）液體的質量：m液＝m總-m球＝314g-178g＝136g，液體的體積：V液＝V空心＝10cm3，所注的液體密度：ρ液＝m液/V液＝136g/10cm3＝13.6g/cm3＝13.6×103kg/m3.
布置作業：教師引導學生課后完成本課時對應練習，并預習下一課時內容.
教學反思 本節教學的重點是利用密度求出質量、體積.在充分調動學生的自主學習時，教師引領學生就運動會時頒發的獎牌來進行鑒別它是否是金子做的.讓學生親自動手計算定量分析，這樣不僅增強了學生學習物理的興趣，同時讓學生進一步感受到物理知識在日常生活中的應用.
教學過程中老師的疑問：
教師點評和總結
備課筆記
規律總結：
判斷物體是否空心，一般有三種方法：比較密度、比較體積、比較質量.以銅球為例：①比較密度：ρ球＜ρ銅，則球是空心的；②比較體積：假設球為實心，若V球＞V實，則球是空心的，V空＝V球-V實；③比較質量：假設球為實心，若m球＜m實，則球是空心的.
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