初中物理第4節(jié) 密度與社會(huì)生活優(yōu)秀ppt課件

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（1）知道密度知識(shí)的應(yīng)用。（2） 能運(yùn)用密度知識(shí)鑒別物質(zhì)，計(jì)算物體的質(zhì)量與體積。
學(xué)會(huì)系統(tǒng)地整理知識(shí)，形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
（1）通過探究氣體受熱體積膨脹，了解溫度對(duì)氣體的密度的影響。（2）通過鉛球是鉛制造的嗎？學(xué)會(huì)用密度鑒別物質(zhì)。
在探究活動(dòng)中，受到科學(xué)態(tài)度、科學(xué)觀念的熏陶，培養(yǎng)他們創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力，養(yǎng)成良好的個(gè)性，形成正確的世界觀。
飛機(jī)制造所用的材料主要是超硬鋁和鈦合金。而鋼鐵的硬度也比較理想，價(jià)格又低，但是為什么很少用呢？
這都與密度有關(guān)，密度知識(shí)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、社會(huì)生活中有重要的應(yīng)用，今天我們一起學(xué)習(xí)。
1.在室溫下，用繃緊的橡皮膜把一個(gè)空錐形瓶的瓶口封上，然后把瓶子放入熱水中，橡皮膜會(huì)凸起來(lái)。過一會(huì)，再把瓶子放入冰水中，觀察橡皮膜的變化。
②原因： 放入熱水中時(shí)，瓶?jī)?nèi)的氣體受熱膨脹，體積變大，使橡皮膜會(huì)凸起；放入冰水中時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體遇冷收縮，體積變小，致使橡皮膜凹進(jìn)去。
實(shí)驗(yàn)中，錐形瓶?jī)?nèi)氣體的質(zhì)量是否變化？氣體的密度是否變化？
瓶子中氣體的質(zhì)量m不變，瓶子放入熱水中，氣體的體積V變大，根據(jù)密度的公式 ρ=m/V 知道，它的密度ρ變?。煌?，放入冰水中時(shí)，氣體的體積V變小，則它的密度ρ變大。
2. 按如圖做一個(gè)紙風(fēng)車。如果把風(fēng)車放在點(diǎn)燃的酒精燈上方，風(fēng)車能轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。你知道是什么推動(dòng)了風(fēng)車嗎？
原因：當(dāng)酒精燈上方空氣溫度升高時(shí)，受熱體積膨脹，密度變小而上升。熱空氣上升后，冷空氣就從四面八方流過來(lái)，形成氣流，氣流流過風(fēng)車時(shí)，帶動(dòng)風(fēng)車轉(zhuǎn)起來(lái)。
3.自然界中風(fēng)的形成原因
原因：風(fēng)的形成是溫度引起空氣的熱脹冷縮所致。氣體受熱膨脹，體積變大，根據(jù)密度ρ=m/V 可知密度變小，所以氣體密度變小會(huì)上升。
熱空氣上升后，溫度低的冷空氣就從四面八方流過來(lái)，從而形成風(fēng)。地面附近的風(fēng)總是從低溫地區(qū)吹向高溫地區(qū)。
視頻演示實(shí)驗(yàn)——《溫度對(duì)密度的影響》
4．暖氣片為什么安裝在低處，而空調(diào)安裝在較高的地方?
原因：暖氣片周圍的空氣受熱后膨脹，體積變大，密度變小而上升；上面冷空氣密度大，下沉到暖氣片周圍，又受熱上升，這樣使整個(gè)屋子暖合起來(lái)。而空調(diào)使得上面空氣降溫后體積變小，密度變大下沉，高溫的空氣上升。才能以使整個(gè)屋子的空氣降溫。
總結(jié)：密度隨溫度的變化
2.氣體的熱脹冷縮最為顯著，它的密度受溫度的影響最大。固體和液體在溫度變化時(shí)體積變化不大，因而密度受溫度的影響較小。
自然界中一般物體都遵循熱脹冷縮的規(guī)律，但是0℃～4℃區(qū)間的水例外。
①圖象中AB段反映的物理規(guī)律是：_____________________________________。
如圖所示，是科研人員通過探究“一定質(zhì)量的水的體積隨溫度變化的關(guān)系” 做出的圖像。 分析圖象，回答以下問題：
②BC段反映的物理規(guī)律：是______________________________________。
水溫低于4℃時(shí)，水溫升高，體積減小　
水溫高于4℃時(shí)，水溫升高，體積增大　
以上現(xiàn)象揭示了水的膨脹規(guī)律：4℃以上的水是熱脹冷縮，而0℃ ～ 4℃的水是熱縮冷脹，把這種現(xiàn)象稱為反常膨脹。
溫度高于4℃時(shí)，隨著水溫高，密度越來(lái)越??； 溫度低于4℃時(shí)，隨著溫度的降低，水的密度也越來(lái)越小。
視頻——《水在4℃時(shí)密度最大》
與水的反常膨脹有關(guān)的現(xiàn)象
①水在4℃時(shí)的密度最大，下沉到水底。如圖所示：水的反常膨脹使得水從上到下結(jié)冰。在寒冷的冬天，水面冰封了，但較深湖底的水卻有可能保持4℃的水溫，利于生物存活。
②各種飲料都含有水分，由于水在4℃時(shí)的密度最大，體積最小，所以儲(chǔ)存或運(yùn)輸在溫度為4℃下時(shí)最安全的。
③在北方的冬天，對(duì)自來(lái)水管的保護(hù)十分重要。如果保護(hù)不好，使水管里的水結(jié)了冰，不僅影響正常生活用水，還會(huì)把水管凍裂，造成送水設(shè)備的損壞。水管為什么會(huì)被凍裂？
結(jié)論：一定質(zhì)量的水結(jié)成冰后體積增大，把水管脹裂了。
推導(dǎo)： 設(shè)水的體積為V水，結(jié)冰后， 冰的體積V冰。 因?yàn)橘|(zhì)量不變，m冰= m水，即ρ冰V冰= ρ水V水 又因?yàn)棣驯?ρ水 ， 所以V冰＞V水， 即一定質(zhì)量的水結(jié)成冰后體積增大。
【例題1】如圖所示是水的密度隨溫度變化的關(guān)系圖，由圖中的關(guān)系不能得出的結(jié)論是（　?。?
A．水在4℃時(shí)密度最大B．水在0～4℃，隨著溫度的降低，密度越來(lái)越小C．水在4～8℃，隨著溫度的升高，密度越來(lái)越小D．水凝固成冰時(shí)體積會(huì)變大
物質(zhì)的密度是物質(zhì)的特性，同種物質(zhì)密度是相同的，不同物質(zhì)的密度一般是不同的。
【例題2】一個(gè)鉛球的質(zhì)量是4kg，經(jīng)測(cè)量知道它的體積是0.57dm3 。這個(gè)鉛球是用鉛制造的嗎？
要知道鉛球是否用鉛制造的，應(yīng)先求出它的密度，再與金屬鉛的密度進(jìn)行比較。
故這個(gè)鉛球不是純鉛制造的.
用密度鑒別物質(zhì)，這種鑒別方法是不是絕對(duì)可靠？
不同物質(zhì)的密度可以是相同的，例如酒精和煤油的密度都是0.8×103kg/m3。在知道密度的基礎(chǔ)上，通過對(duì)兩者氣味的比較，可以鑒別酒精和煤油。
一些混合物的密度和一些物質(zhì)的密度相等。要準(zhǔn)確的鑒別物質(zhì)，既要看密度，還要看顏色、氣味、硬度等。
1. 商業(yè)中鑒別牛奶的質(zhì)量、酒的濃度(密度)等。
標(biāo)準(zhǔn)牛奶的密度是1015～1040 kg/m3 ±0.3 kg/m3，大于水的密度，若測(cè)出牛奶的密度小于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍，表明不合格。
根據(jù)m=ρV可知，在體積相同時(shí)，密度越小，質(zhì)量越小，密度越大，質(zhì)量越大。
2.根據(jù)需求來(lái)選擇密度合適的材料
①交通工具、航空器材中，常采用高強(qiáng)度、低密度的合金材料、玻璃鋼等復(fù)合材料，減小自身的質(zhì)量。
②機(jī)器底座的作用是為了增加穩(wěn)度，壓路機(jī)的滾筒是對(duì)路面的壓力大。
這些情況下，要求它們的質(zhì)量大一些，所以人們就常常選用密度大的材料來(lái)制作。
③拍攝影視劇中房屋倒塌砸傷人的特技鏡頭時(shí)，要求道具的質(zhì)量要小，人們常選用密度很小的泡沫塑料做道具。
④在產(chǎn)品包裝中，常采用密度小的泡沫塑料作填充物，減小質(zhì)量，同時(shí)起到防震作用，便于運(yùn)輸，價(jià)格低廉。
視頻欣賞——《阿基米德辨別王冠的故事》
水的反常膨脹：4℃水的密度最大。
①利用密度可以鑒別物質(zhì)；
密度在社會(huì)生活中的應(yīng)用
②固體、液體的熱脹冷縮不像氣體那樣明顯，因而密度受溫度的影響比較小。
①一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)，體積膨脹，密度變??；氣體熱脹冷縮最為顯著，其密度受溫度的影響最大。
②根據(jù)需求來(lái)選擇密度合適的材料
1．做一個(gè)紙風(fēng)車，如果把風(fēng)車放在點(diǎn)燃的酒精燈上方，風(fēng)車能轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，如圖。這是因?yàn)橐欢ㄙ|(zhì)量的氣體受熱膨脹后，密度　 ?。ㄟx填“變小”、“變大”、“不變”）而上升，熱空氣上升后，冷空氣就從四面八方流過來(lái)，從而形成風(fēng)。
根據(jù)氣體這個(gè)特點(diǎn)，則安裝暖氣時(shí)應(yīng)該靠近　 ?。ㄟx填“地面”或“天花板”）。醫(yī)院監(jiān)護(hù)室內(nèi)配有充滿氧氣的鋼瓶，其密度為5kg/m3，若某次搶救病人時(shí)用去瓶?jī)?nèi)的一半的氧氣，則瓶?jī)?nèi)剩余氧氣的密度為　 　kg/m3。
2.有一枚2022年北京冬奧會(huì)紀(jì)念幣，小明測(cè)量出它的質(zhì)量為150g，體積為17cm3，試判斷這枚紀(jì)念幣是不是金制作的？ （已知金的密度為19.3g/cm3 ）
所以這枚紀(jì)念幣不是純金制作的。
3．嚴(yán)寒的冬天，室外的自來(lái)水管常會(huì)被凍裂，原因是（　?。〢．水結(jié)成冰以后密度變大B．水結(jié)成冰以后體積變大C．水結(jié)成冰以后質(zhì)量變大D．水管本身耐寒程度不夠
4. 社會(huì)生活中密度用途很廣，下列說法正確的是（　?。? A．拍攝影視劇中房屋倒塌砸傷人的鏡頭時(shí)，常選用密度很小的泡沫塑料做道具。 B．一杯牛奶喝掉一半后，質(zhì)量變小，密度變小 C．冬天戶外的水管容易凍裂，是由于水結(jié)冰后密度變大 D．小蘭估測(cè)教室空氣的質(zhì)量，大約是25kg（空氣密度約為1.29kg/m3）
5．室內(nèi)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，受困人員應(yīng)采取彎腰甚至匍匐的姿勢(shì)撤離，以盡量減少有害氣體的吸入。這是因?yàn)槿紵a(chǎn)生的有害氣體（　?。〢．溫度較低，密度較大B．溫度較低，密度較小C．溫度較高，密度較大D．溫度較高，密度較小
6．密度是物質(zhì)的重要特性，利用密度可以鑒別物質(zhì)，但對(duì)物質(zhì)的鑒別，我們還可以應(yīng)用其他科學(xué)知識(shí)，做進(jìn)一步的鑒定。從密度表上我們知道，一些不同物質(zhì)的密度是相同的。例如，酒精和煤油都是液體，它們的密度都是0.8×103kg/m3。下列關(guān)于鑒別物質(zhì)的方法中不正確的是（　　）A．通過它們的氣味不同鑒別B．通過它們的顏色、透明度鑒別C．通過它們能否燃燒、硬度等性質(zhì)的差異鑒別D．通過它們的質(zhì)量大小鑒別
通過它們的質(zhì)量大小不能鑒別