初中第4节 密度与社会生活学案设计

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密度与社会生活（提高）
【学习目标】
　　1、了解密度与温度的关系，了解水的反常膨胀；
　　2、正确理解密度是物质的一种特性，能运用密度鉴别物质；
　　3、知道密度与社会生活的联系，知道密度在社会生活中的应用。
【要点梳理】
要点一、密度与温度    密度是物质的一种特性，它的大小取决于物质的种类，另外还受状态和温度的影响。要点诠释：
　　（1）一般物体在温度升高时体积膨胀，在温度降低时体积缩小。根据密度公式可知，当m一定时，V增大，ρ减小；V减小，ρ增大。即一般物体温度升高时，密度减小；温度降低时，密度增大。（2）气体的热胀冷缩最为明显，它的密度受温度的影响最大；一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显，因而密度受温度影响较小。（3）水的反常膨胀：4℃的水的密度最大，高于4℃时水和其他物体一样是热胀冷缩的；在0～4℃之间，水却是热缩冷胀。水凝固成冰时密度变小，体积变大。 要点二、密度的应用密度与社会生活的联系十分密切，密度知识在生活实际中有很多应用。要点诠释：（高清课堂《和密度有关的计算》356641用密度鉴别物质；判断空心实心）
    ⑴鉴别物质：密度是物质的特性之一，不同物质密度一般不同，可用密度鉴别物质。
　　⑵求质量：由于条件限制，有些物体体积容易测量，但不便测量质量，用公式m=ρV算出它的质量。
　　⑶求体积：由于条件限制，有些物体质量容易测量，但不便测量体积，用公式算出它的体积。
　　⑷判断空心实心 【典型例题】类型一、密度与温度1、（2014•南沙区一模）如图所示，点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来。这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度升高，体积膨胀，空气的密度变     ，所以热空气     （选填“上升”或“下降”）形成气流，气流流过扇叶时，带动扇叶转起来，实验说明温度能够改变气体的     。根据气体的这种变化规律，房间里的冷气机一般都安装在接近天花板的墙上，由冷风口吹出的冷气会     （选填“上升”或“下降”），使房间的空气迅速流动起来。【答案】小；上升；密度；下降【解析】点燃蜡烛上方的空气，吸收热量，温度升高，体积膨胀，密度变小，密度小的热空气上升，形成对流，吹动扇叶转动；实验说明温度能够改变气体的密度，根据气体的这种变化规律，房间里的冷气机一般都安装在接近天花板的墙上，由冷风口吹出的冷气会下降，使房间的空气迅速流动起来，故答案为：小；上升；密度；下降。【总结升华】本题考查物体有热胀冷缩现象，气体更为明显，流动的空气具有机械能，可充分利用它。举一反三：【变式】在一个标准大气压下，冰水共存的温度是      ℃，如果冰化成水，其密度将       （填“变大”“变小”或“不变”）【答案】0；变大。 类型二、密度的应用 2、给你一张密度表和一个可沉于水中的小铁球，请你再自选其他器材，设计一个实验来判断该小铁球是实心的还是空心的？简述你的实验方案。（1）主要器材：                             ；（2）简要做法：                                                      ；（3）如何判断                                                        。【答案】：（1）密度表、小铁球、天平和量筒（2）用天平称出小球质量、用量筒测出小球的体积（3）算出该小球的密度对照密度表进行判断：若ρ测＜ρ铁，则小铁球是空心的；若ρ测=ρ铁，则小铁球是实心的。【解析】：根据密度表来判断小铁球是实心还是空心，计算小铁球的密度，先测出质量，再用量筒测出小铁球的体积，最后根据公式求出小铁球的密度，对比密度表即可得出结论。【总结升华】：本题考查密度公式的应用，关键是通过计算密度来判断物体是实心还是空心，重点是测量的步骤和过程，还要注意使用天平时游码一定要归零，取放砝码一定用镊子，量筒读数时视线要与凹液面的最低处相平。举一反三：【变式】（2015春•靖江市期末）已知铅的密度是11.3×103kg/m3，一个实心金属球的体积是0.5dm3，质量是3.9kg，这个金属球的密度是多少？这个金属球是铅做的吗？【答案与解析】实心球的密度 因为铅的密度是11.3×103kg/m3，与铅的密度不相等，所用这个铅球不是用铅做的。 3、一个瓶子，质量是20g，装满水后的总质量是100g，装满酒精后的总质量是84g，这种酒精是否是纯酒精？（酒精的密度是0.8×103kg/m3）【思路点拨】根据水的密度和瓶子装满水的质量，用密度公式求出装满水的体积，瓶子装满水的体积是瓶子的容积；根据酒精的质量和密度计算出酒精的体积，和瓶子的容积比较，得出答案。【答案与解析】：       【总结升华】：考查了密度的计算公式，要求学生会利用密度的计算公式求出质量与体积，该题很典型，拐了一个小弯，液体的密度不知道，但是可以间接的求出。 4、工厂生产的酒精（ρ酒精=0.8g/cm3）含水量（按质量计算）不得超过10%，质检员抽出甲、乙、丙、丁四瓶样本．查得它们的密度依次分别为0.81g/cm3、0.815g/cm3、0.82g/cm3、0.83g/cm3，其中合格产品是（　　）A、只有甲    B、甲、乙    C、甲、乙、丙     D、甲、乙、丙、丁【答案】：B【解析】：        【总结升华】：（1）此题巧设总质量，关键是要正确表示出总体积的表达式；（2）混合物的密度等于总质量除以总体积。 举一反三：【变式】有密度为1克/厘米3的水和密度为0.8克/厘米3的酒精各160克，用它们配制密度为0.84克/厘米3的消毒酒精，最多能配成多少克消毒酒精？（混合过程中体积的变化忽略不计）【答案与解析】：   
　　5、有甲、乙两种密度分别为ρ1、ρ2的两种金属合成一块密度为ρ、边长为α的正方体。求合金中两金属的质量。
【思路点拨】用题目中给出的字母表示出合金的质量和体积；根据用题目中给出的字母分别表示出两种金属的体积；再根据合金的质量之和等于甲、乙两种金属的质量之和，合金的体积之和等于甲、乙两种金属的体积之和。列方程即可。【答案与解析】：
　　根据题意可得：
　　  m=m1＋m2　（1）
　　  V=V1＋V2   　(2 )将（1）中的m、m1、m2分别用ρa3、ρ1V1、ρ2V2代替，
　　　　 即可得关于V1、V2的二元一次方程组　
　　　　
　 　　　解方程组即可得
　　　　
　 　　　　代入公式m=ρV即可求得
　　　　　　【总结升华】：在合金问题中，有三个关系：m=m1＋m2，V=V1＋V2，m=ρV。将各物体的对应物理量代入上三个式子，便可求得所求的物理量。
举一反三：【变式】为了保护环境，治理水土流失，学校的环保小组测定了山洪冲刷地面时洪水中的含沙量（即每立方米的洪水中含泥沙的质量）。治理环境前，他们共采集了100mL的水样，测得其质量为101.8g，试求洪水中的含沙量是多少？（已知干燥的泥沙的密度为2.5×103kg/m3）【答案】