人教版（2024）八年级上册密度与社会生活教案

这是一份人教版（2024）八年级上册密度与社会生活教案，共15页。教案主要包含了演示实验①，学生回答，教师提问，演示实验②，播放视频，教师总结，出示问题，师生共同分析等内容，欢迎下载使用。

年级
八年级
授课时间
课题
第4节 密度与社会生活
教学
目标
1. 知道密度与温度的关系，并能解释简单的与社会生活相关的密度问题。
2. 通过分析实例，理解密度是物质的一种特性，能运用密度知识鉴别物质。
3. 通过学习密度知识的应用，认识到物理理论在解决实际问题中的重要作用。
教材
分析
在学习了密度概念及其测量的基础上，本节让学生进一步学习如何利用密度知识来解决实际问题。在“密度与温度”的问题中，通过生活中常见的热胀冷缩的现象引出温度对物质密度的影响。风是常见的自然现象，有了气体受热膨胀、密度变小的知识，就能解释风的形成了。通过自来水管在冬天容易被冻裂，引出了水和冰哪个密度大的问题，也就会给学生留下深刻的印象。
用密度鉴别物质是密度知识的一个重要应用。教材通过分析一个实心铅球是否是纯铅制造的问题，给出了用密度鉴别物质的方法，并呼应了章首语提出的问题。教材还进一步介绍了密度知识在生产和生活中的其他广泛应用，以此引导学生重视密度与社会生活的联系。
不同的材料，因为物理性质不同，在生活中有不同的应用。教材在“材料与社会发展”中简单提到了一些材料的属性，展现了材料科学对社会发展的促进作用。
教学
器材
纸风车、酒精灯、火柴、热水瓶、锥形瓶、气球等。
多媒体ppt，包含视频：《温度对密度的影响》、《水在4℃时密度最大》、《阿基米德辨别王冠的故事》。
教学过程
教学
内容
教师活动
学生活动
引入
新课
【ppt展示图片，提出问题】
①在北方的冬天，对自来水管的保护十分重要。如果保护不好，使水管里的水结了冰，不仅影响正常生活用水，还会把水管冻裂，造成送水设备的损坏。水管为什么会被冻裂？
②飞机制造所用的材料主要是超硬铝和钛合金。而钢铁的硬度也比较理想，价格又低廉，但是为什么很少用呢？
材料
密度（kg/m3）
超硬铝
2.7×103
钛合金
4.5×103
钢、铁
7.8×103
这都与密度有关，密度知识在工农业生产、社会生活中有重要的应用，今天我们一起学习。
《6.4密度与社会生活》。
观看图片，思考问题，提高兴趣，进入情景。
新课
教学
一、
密度与温度
1. 密度与温度
【演示实验①】在室温下，用绷紧的橡皮膜，把一个空锥形瓶口封上，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。


【学生回答】锥形瓶放入热水中时，瓶内的空气受热膨胀，温度升高，体积变大，使橡皮膜会凸起；放入冰水中时，瓶内空气温度降低，遇冷收缩，体积变小，致使橡皮膜凹进去。
【教师提问】瓶内空气的密度变化吗？
【学生回答】因为瓶内被封闭的空气质量一定，根据ρ=m/V可知，温度升高，体积变大，空气密度变小；温度降低，体积变小，密度变大。
【演示实验②】如图1所示，做一个纸风车。如果把风车放在点燃的酒精灯上方，观察发生的现象。
现象：风车能转动起来。
【教师提问】你知道是什么推动了风车吗？[来
【学生回答】当酒精灯上方空气温度升高时，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，形成气流，气流流过风车时，带动风车转起来。
图1 纸风车 图2 风的形成
【提问】风是怎样形成的？
【学生回答】风就是空气的流动，风的形成是温度引起空气的热胀冷缩所致。气体受热膨胀，体积变大，根据密度公式ρ=m/V 可知密度变小，所以气体密度变小会上升。热空气上升后，温度低的冷空气就从四面八方流过来，从而形成风。地面附近的风总是从低温地区吹向高温地区。
【播放视频】——《温度对密度的影响》
【教师总结】密度与温度的关系：
温度能改变物质的密度。一般物质具有热胀冷缩的性质，温度升高时物质的体积增大，所以密度会减小。
气体的密度随温度变化非常明显，固体和液体的密度受温度变化的影响较小.
2. 水的反常膨胀现象
【出示问题】如图3所示，是科研人员通过探究“一定质量的水的体积随温度变化的关系”做出的图像。
分析图象，回答以下问题：
图象中AB段反映的物理规律是什么？ BC段反映的物理规律是什么？
【师生共同分析】图象中AB段反映的物理规律是：水温低于4℃时，水温升高，体积减小。
BC段反映的物理规律：水温高于4℃时，水温升高，体积增大。
【教师总结】
水的热膨胀特点：
4℃以上的水是热胀冷缩，而0℃～4℃的水是热缩冷胀，物理上把这种现象称为反常膨胀。

图3 水的体积--温度图像 图4 水的密度--温度图像
3. 水的密度与温度的关系
【师生推导】根据ρ=m/V可知：水的质量不变，在温度4℃时，体积V最小，所以密度ρ最大。
温度高于4℃时，随着水温的升高，水的体积变大，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。（如图4所示）
【播放视频】——《水在4℃时密度最大》
4. 与水的反常膨胀有关的现象
【师生共同分析】
①水在4℃时的密度最大，是下沉到水底的。如图5所示：水的反常膨胀使得水从上到下结冰。在寒冷的冬天，水凝固成冰时，体积变大，密度变小，浮于水面上方。所以在寒冷的冬天，湖面冰封了，但较深湖底的水却有可能保持4℃的水温，鱼儿仍可以自由自在地游动。
图5 图6 温度为4℃时饮料安全

②各种饮料都含有水分，由于水在4℃时的密度最大，体积最小，所以储存或运输在温度为4℃时是最安全的。
【想想议议】在北方的冬天，对自来水管的保护十分重要。如果保护不好，使水管里的水结了冰，不仅影响正常生活用水，还会把水管冻裂（图7），造成送水设备的损坏。水管为什么会被冻裂？
【推导】设水的体积为V水，结冰后，冰的体积V冰。
因为质量不变，m冰= m水，即ρ冰V冰= ρ水V水
又因为ρ冰＜ ρ水 ， 所以V冰＞V水，
即一定质量的水结成冰后体积增大。
结论：一定质量的水结成冰后体积增大，把水管胀裂了。

图7 图8

【例题1】如图8所示是水的密度随温度变化的关系图，由图中的关系不能得出的结论是（ ）
A．水在4℃时密度最大
B．水在0～4℃，随着温度的降低，密度越来越小
C．水在4～8℃，随着温度的升高，密度越来越小
D．水凝固成冰时体积会变大
【答案】D。
【解析】由水的密度随温度变化的关系图，可得出结论：水在4℃时密度最大；水在0～4℃，随着温度的降低，密度变小；水在4～8℃，随着温度的升高，密度变小。不能得出水凝固成冰时体积会变大的结论。所以选项ABC都正确，选项D错误。
学生观察实验现象，分析原因。
观察发生的现象，分析原因并回答。
根据实验结果分析、讨论风的形成原因。
观看视频，理解温度对密度的影响。
交流讨论并回答问题。
推导出水的密度与温度的关系。
观看视频，进一步理解水的密度与温度的关系。
交流讨论两个现象，分析原因。
分析讨论生活中水管冻裂的原因，会运用公式进行推导。
做题并进行解析。
新课
教学
二、
密度与物质鉴别
1. 根据密度鉴别物质
【提出问题】如何鉴别一枚金牌是不是用纯金做成的?
【师生共同分析】物质的密度是物质的特性，同种物质密度是相同的，不同物质的密度一般是不同的。只要测出了金牌的密度，再与密度表中金的密度进行比较，如果计算值和理论值吻合，材料可能为真，不吻合则说明材料有假。
【提问】如何测金牌的密度?
【学生】要测金牌的密度，可用天平测质量，用借助于溢水杯和量筒，利用排水法测量体积，根据密度公式ρ=m/V计算出密度。
【例题2】某运动员获得了一枚金牌，为了鉴别金牌是否是纯金制成的，他测出了金牌的质量为12.5 g，体积为0.75 cm3，问金牌是否是纯金制成的？(金的密度ρ金＝19.3g/cm3)
【解析】此“金牌”的密度为
ρ=m/V ＝125g/10.5cm3 ＝11.9g/cm3