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第四节 密度与社会生活
●教学目的
1．知道密度知识的应用． 2．知道物质的密度还与温度有关 3．培养学生分析问题和解决问题的能力． ●教学重点和难点
运用密度知识鉴别物质和解决实际问题． ●教学用具
4千克的铅球、水桶、体重计、纸风车、酒精灯、细线、圆底烧瓶、水槽． ●教学过程 （一）复习提问
1．已知铁的密度为7.8×10千克／米，它的物理意义是什么？
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2．铅的密度为11.3×10千克／米，与铁的密度不同，这说明了什么问题？
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（二）引入新课
密度是物质的基本属性，每种物质都有自己的密度。密度在我们的社会生活中有重要的价值。在解决不同的实际问题时，密度知识是如何应用的． 1．密度与物质鉴别 讨论的问题如下：
教师出示学生体育课上用的4kg的铅球，问学生：你如何判断，这种铅球是否用铅制成的？请说出你的办法来． 学生分组讨论：
学生作答：先分别测量出铅球的质量和体积，再利用密度公式求出它的密度，判断它是否是铅组成的。
又提问：如何利用家里能找到的器材，测出测量出铅球的质量和体积呢？ 用体重计测出铅球的质量，可以用水桶做排水器材测出铅球排开水的质量，即可算出铅球的体积。 实验： 计算：
总结：用密度鉴别物质问题，如果我们计算出某一物体密度和密度表中某一物质密度相同，我们只能说可能是这种物质，如果前边例题中你不知道是铜球，这样用计算出的密度值
一分析就会错误地认为是铁球．而且从密度表中可以看到花岗石的密度在之间，如果一块花岗石密度恰好是，我们能说它是铝吗？显然不能．所以在用密度进行物质鉴别时往往还要配合利用物质的其他特性，比如颜色、硬度等等．更科学的鉴别物质的方法，应采用化学分析或光谱分析，鉴别组成它的化学元素成分．
同种物质的密度一般是不变的，如一瓶水用去一半，剩下一半水的质量是原来的二分之一，但密度不变。
问题：同种物质的密度一定不变吗？如果某物体的质量不变，而它的体积改变了呢？
实验：气体的热胀冷缩实验
介绍实验装置：圆底烧瓶上用带有注有一小段红墨水的玻璃管的橡皮塞密闭空气。先后放入热水和冷水中，观察。
现象：烧瓶放在热水中时，里面的红墨水向外移动，说明瓶内气体受热体积膨胀了。
而放在冷水中时，里面的红墨水向里移动，说明瓶内气体遇冷体积收缩了。 同学们回家可做类似实验：两个吹胀的气球分别放在冰箱的冷藏室和炉火附近。观察现象。
上面的实验说明最物质的密度与温度有关。 2．密度与温度
自然现象中风的形成也是因为密度与温度有关形成的 做风形成的实验：教材P22
空气因受热体积膨胀，密度变小而上升，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了风。 思考：教材P24
根据气体的密度随温度变化而变化的现象，试分析房间里的暖气一般都安装在窗户下面的道理。
暖气周围的空气受热体积膨胀，密度变小而上升，靠近窗户的冷空气密度大，下沉到暖气周围，又受热上升，利用这种冷热空气的对流，可以使整个屋子暖和起来。 人们很早就利用风力了，例如：利用风力来取水，灌溉、磨面，推动帆船、滑翔机等，近代大规模应用风力，主要在发电上。
温度可以改变物质的密度。固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显，因而密度受温度的影响比较小。
设问：难道所有的物质都有热胀冷缩的性质吗？
水的凝固点是0℃，北方的寒冷冬天，气温在0℃以下，湖面结成了冰，行人可以在湖面上行走。湖底还有鱼存活吗？
300多年前，人类就已知道水在4摄氏度时密度最大这一现象。在冰湖中作的测试表明，表面冻结的湖里，冰面以下的水体中密度从上至下递增（这是当然的事了，重在下，轻在上），温度也是由上至下递增，从表层水体的0℃至底层水体的4℃。正是因为这个特性，湖里的鱼类能够在严寒的冬天躲在底层水体中，不至于被冻成冰块。
水在0—4℃之间，是热缩冷胀，在4℃以上是热胀冷缩。
水的反膨胀现象，给人们带来了好处，江河湖面的水结冰时，因为冰的体积膨胀，密度比水小，总是浮在水面上；而水到了4℃，密度最大，总是沉在下面。这样，冰块就成了一层天然的防寒屏障，使江河湖海不至于一冻到底，使大量的水下生物得以生存。
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2022-12-06
