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第 4 节 密度的应用
课题 密度的应用 课型 新授课
教 1.知道密度对生产和生活的重要作用,能解释生活中与密度有关的一些物理现
学 象.
目 2.通过分析实例,理解密度是物质的一种性质,并能运用密度知识鉴别物质.
标 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.
教学 1.利用密度求质量、求体积. 教具准备 多媒体PPT
重点 2.运用密度鉴别物质.
教学 会计算不能直接测量的物体的质量或不 教学课时 1课时
难点 能直接测量的体积.
课
前 1.公式ρ=m/V的应用表现在:
预 (2)求质量:对于不方便称量的物体,根据物质的密度和测得的 体积 求出物体的
习 质量.
(3)求体积:对于不方便测体积的物体,根据 质量 和 密度 可求出其体积.
2.不同物质的密度一般不同,所以通过密度可以 选择材料和鉴别物质 .但要准
确地鉴别物质,通常需要多种方法并用.鉴别物质:求出密度,对照 密度表 ,查出物质
的种类.
巩固 教师引导学生复习上一节内容,并讲解布置的作业(教师可针对性地挑选部分
复习 难题讲解),加强学生对知识的巩固.
备课笔记 新课 密度在我们的社会生活中有重要的价值,具有广泛的应用
导入 视频.(盐水选种视频)
1从录像中大家知道了农民伯伯是如何选出优良种子的.可见,密度知识与我们的
生活有着密切的联系,请大家回忆,我们生活中还利用密度知识做了些什么?
学生发言,教师适时点评,给予鼓励.
好,下面我们就开始讨论密度与社会生活的关系.
进
密度公式的综合应用
行
1.利用密度公式间接求质量或体积
新
密度跟我们的生活密切相关,我们知道了密度的计算公式ρ=mV,那大家思考下:
课
在这个公式中有三个物理量ρ、m、V,从数学的角度考虑,任意知道两个物理量,就
可以计算出第三个物理量.那利用这个公式除了求密度之外还可以有什么用处呢?
学生讨论后得出结论:还可以用来计算不便于直接测量的物体质量或体积.
板书:
密度公式的应用:①利用公式m=ρV,求质量m;②利用公式V=m/ρ,求体积V.
大家回答正确.下面我们就来看几个例题.
【例1】教师用多媒体展示教材P152例题,引导学生认真思考并积极发言,教师
讲解、总结、评价.
点评:这道题告诉我们,当一个物体的质量不便于直接测量时,可以借助测量体
积V,根据密度表查出该物质的密度,运用密度公式ρ=m/V变形为m=ρV来计算.
【例2】(多媒体展示)一个质量为0.25kg的玻璃瓶,盛满水时称得质量是1.5kg,
则这个玻璃瓶的容积是__m3.它最多能装___kg的酒精(酒精的密度
ρ=0.8×103kg/m3).
解析:水的质量m=m -m =1.5kg-0.25kg=1.25kg,根据ρ=mV,可求出水的体积
总 瓶
V=mρ=1.25kg/1×103kg/m3=1.25×10-3m3,水的体积即为瓶的容积,则m =ρ
酒 酒
V=0.8×103kg/m3×1.25×10-3m3=1kg.
答案:1.25×10-3 1
2.利用密度公式巧测厚度或长度
下面我们接着学习利用密度公式巧测物体厚度或长度的方法:
(1)对于密度和厚度相同的甲、乙两个物体来说,它们的面积比等于质量比.推导
过程为:
S ∶S =V h ∶V h =m ρ h ∶m ρ h ,由于甲、乙两物体密度和
甲 乙 甲/ 甲 乙/ 乙 甲/( 甲 甲) 乙/( 乙 乙)
厚度相同,则ρ h =ρ h ,则S ∶S =m ∶m ,这一点常常被用来巧测面积.
甲 甲 乙 乙 甲 乙 甲 乙
(2)对于密度和横截面积相同的甲、乙两段金属丝来说,它们的长度比等于质量
比.推导过程为:l ∶l =V S ∶V/ S =m ρ S ∶m ρ S ,由于甲、乙两物
甲 乙 甲/ 甲 乙 乙 甲/( 甲 甲) 乙/( 乙 乙)
体密度和横截面积相同,则ρ S =ρ S ,则l ∶l =m ∶m ,这一点常常被用来
甲 甲 乙 乙 甲 乙 甲 乙
巧测长度.
备课笔记 进
行 【例3】(多媒体展示)有一捆质量为
2新 丝.小红想知道这捆金属丝的长度,她选了一条同规格、同材料的短金属丝来间接测
课 量这捆金属丝的长度,经测量得知短金属丝的长为1m,质量为0.178kg.求:
(1)这捆金属丝的总长L;
(2)此金属丝的密度ρ.
解析:(1)根据题意可采用比例法求金属丝的总长.因为同种物质密度一定,质量
与体积成正比;又因为这捆金属丝与选取的金属丝规格相同,即横截面积相同,所以
它们的质量与它们的长度成正比;
(2)根据第(1)问中求出的总长和横截面积可以算出这捆金属丝的体积,然后用
质量除以体积算出密度.
答案:金属丝的总长度:L=m /m×1m=8.9kg/0.178kg×1m=50m; 拓展:
总
金属丝的总体积:V=SL=2×10-5m2×50m=1×10-3m3; 分布不均匀的物质,
金属丝的密度:ρ=m /V=8.9kg/(1×10-3m3)=8.9×103kg/m3.
总 可用质量与体积之比表
示物体的平均密度:ρ平
密度与物质鉴别
均=m/V.
密度是物质的一种特性,人们可以根据密度来鉴别物质.日常生活中,我们看到
很多玩具商品,表面的颜色与金子的颜色相同,它们真的是金子做的吗?你如何鉴
别呢?好,下面首先来看一道例题.
【例4】教师用多媒体展示教材P153例题:体育锻炼用的一个实心“铅球”的质
量是4kg,经测量知道它的体积是0.57dm3,这个铅球是用铅制造的吗?请2位同学
在黑板上演算,其他同学在下面计算,提醒学生注意书写格式的规范.然后教师点评.
从前面密度表,我们知道一般不同物质的密度是不同的,但也有部分不同物质
的密度是相同的,如酒精和煤油都是液体,它们的密度相同;冰和蜡都是固体,它们
的密度相同,因此,为了准确地判断是哪种物质,除了利用密度外,当然还要结合物
体的颜色、气味、透明度、是否燃烧、硬度等物理性质从多方面进行综合分析判断,这
样才能得出准确的结论.
板书:密度是物质的一个重要属性,可以鉴别物质,但要准确地鉴别物质,常常
要多种方法并用.
请同学们思考:当物体为空心时,由物体的质量和体积计算出来的密度比密度表
上标明的密度要小,这是怎么回事?
学生分析,讨论,教师总结:这时求出的密度是物体的平均密度,而密度表上标明
的密度是指物体在实心状况下的密度.
接下来请大家阅读教材P155“科学·技术·社会·环境——材料与社会发展”.
教师介绍材料科学的发展,并要求同学们课后查阅资料,进行交流、讨论.
人类发展的过程:石器时代—青铜时代—铁器时代—新技术革命时代.
材料、能源、信息是现代文明的重要支柱.在新材料的开发过程中,材料的密度是
科学家研究的核心问题之一.
备课笔记
3进
密度在社会生活中的应用
行
密度是物质的基本特征之一,每一种物质都有自己的密度,密度在社会生活中
新
的应用有:(多媒体展示)
备课笔记
课
(1)勘探队员在野外勘探时,通过对样品密度等信息的采集,可以确定矿藏的种
类及其经济价值.
(2)在麦场上,人们利用风力来扬场,分拣饱满的麦粒与瘪粒、草屑等.
(3)在商业中鉴别牛奶浓度、酒的浓度.
(4)在农业生产中配制盐水选种等等都用到密度的知识.
(5)除此之外,密度知识还在工业生产中也得到了广泛的应用,人们要根据不同
的需求来选择合适的材料.汽车、飞机以及航天器的设计师们,根据不同的需求,对制
造材料的密度及其性能选取不同的技术要求:交通工具、航空器材中,常采用高强
度、低密度的合金材料、玻璃钢等复合材料.在产品包装中,常采用密度小的泡沫塑料
作填充物,防震、便于运输、价格低廉.
归纳起来,密度的应用体现在两个方面:鉴别物质和选材.
板书:密度在社会生活中的应用:
(1)鉴别物质.
(2)在制造业和包装运输中选择合适的材料.
【例5】(多媒体展示)
下列说法中,正确的是( )
A.特技表演看到很高大的物体倒塌砸在演员的身上,演员却丝毫无损没有受
伤,这说明这些倒塌的物体是用密度小的材料制成的
B.包装物品时用泡沫,主要是因为泡沫硬度小,容易弯曲变形
C.铝合金用来制作门窗是因为铝材料的硬度小、耐腐蚀
D.密度是物体的基本属性,利用密度可以鉴别物体
解析:
在拍特技电影时搭建的高大建筑物往往用密度小的材料制成,这样便于减轻重
量,倒塌下来不会砸伤演员;泡沫塑料的密度小,同等体积的情况下质量小,运输方
便;铝合金作为门窗的材料主要是利用铝的密度小,相同体积的情况下质量小;密度
是物质的基本属性,而不是物体的基本属性,利用密度可以鉴别物质,而不是鉴别物
体.
答案:A
教 1.
学
板
书
课
堂 通过这节课的学习,我们能运用密度知识计算物体的密度(并根据密度表鉴别
小 物质),能对特殊物体的体积或质量进行计算,我们还学习了利用密度巧测物体长度
结 或厚度的方法.我们进一步理解了密度是物质的一种属性,它与社会生活密切相关, 4
可以利用密度知识选择材料、选择种子、鉴别物质确定物质的经济价值等等.总之,密
度与我们的生产、生活密切相关.好,谢谢大家!教
材 【教材P156“练习与应用”】
习 1.解:根据ρ=m/V可得400m3的沙子的质量
题 m=ρV=1.6×103kg/m3×400m3=6.4×105kg=640t,需要运载的车数n=m/m =640t/
0
解 4t=160(车).
答
2.解:由ρ=m/V可得,铜线的体积V=m/ρ=89kg/8.9×103kg/m3=0.01m3,这捆铜线
的长度L=V/S=0.01m3/25×10-6m2=400m.
3.解:能.方法:先用天平测出铝箔的质量m,再用刻度尺测出它的长a和宽b,查
密度表找到铝的密度ρ ,然后依据d=m/ρ ab计算出铝箔的厚度.
铝 铝
4.解:由表中数据可知,铝箔的长度a=8m,宽度b=30cm=0.3m,厚度
c=0.015mm=1.5×10-5m,铝箔的体积V=abc=8m×0.3m×1.5×10-5m=3.6×10-5m3.铝箔的
质量m=ρ V=2.7×103kg/m3×3.6×10-5m3=9.72×10-2kg=97.2g<98g,所以它的质量与标
铝
称不一致.
5.解:铁牛的体积V铁牛=m铁牛/ρ铁牛=72×103kg/7.9×103kg/m3=9.11m3,V石膏
=V铁牛/10000=9.11×10-4m3,则m =ρ V =1.35×103kg/m3×9.11×10-4m3=1.23kg.
石膏 石膏 石膏
难
备课笔记 题 【例6】一个空心的铜球,其质量为
解 (1)判断该球是空心的还是实心的,写出相应的判断过程
答 (2)求这个铜球的空心部分体积
(3)小华同学在此球的空心部分注满某种液体后,总质量为
密度.(ρ =8.9×103kg/m
铜
解析:(1)先求出铜球中铜这种物质的体积,再与铜球的体积比较;(
心部分体积=铜球的体积
体积与铜球空心部分体积相等,最后由
答案:(1)根据ρ=
20cm3,V <V ,故铜球是空心的
铜 球
(2)空心部分的体积:
(3)液体的质量:m
10cm3,所注的液体密度:
布置作业:教师引导
学生课后完成本课时对
应练习,并预习下一课时
内容.
教学 1. 本节教学的重点是
反思
2. 在充分调动学生的自主学习时,教师引领学生就运动会时颁发的奖
牌来进行鉴别它是否是金子做的
5增强了学生学习物理的兴趣,同时让学生进一步感受到物理知识在日常生活
中的应用.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
备课笔记
规律总结:
判断物体是否空心,一般有三种方法:比较密度、比较体积、比较质量.以铜球为例:①比
较密度:ρ <ρ ,则球是空心的;②比较体积:假设球为实心,若V >V ,则球是空心的,V
球 铜 球 实
=V -V ;③比较质量:假设球为实心,若m <m ,则球是空心的.
空 球 实 球 实
6