密度与社会生活
第四节 密度与社会生活
一、教材分析
本节内容是在学生学习了密度概念及其测量的基础上,进一步探讨密度与社会生活的联系,应用密度知识来解决实际问题,是对密度知识的拓展。具体来说,本节从密度在现实生活中的应用入手,从而引出温度对密度的影响,进而引出在温度不变的前提下,如何利用密度鉴别物质,深化对密度的理解。既培养了学生应用所学知识解决实际问题的能力,又渗透了新课程“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念,具有综合性强、实用性强的特点。
二、学情分析
学习本节课前,学生已经对密度的概念、测量有了掌握,这些都为本节课打下了基础。本节知识跟生活密切相关,利用中学生好奇心强的特点,让学生应用自己学过的知识去解释生活中的一些物理现象,解决简单的实际问题,容易激发学生学习物理的兴趣,增强他们学好物理的信心。
由于初三的学生初学物理,喜欢动手,好奇心强,对探究会产生浓厚的兴趣,所以在本节我设计了几个分组实验,纸风车实验,模拟温度计的小玻璃瓶实验。并在上课之初设计了鸡尾酒实验,并且现场教给学生制作方法,让两个学生比一比谁调制的更好。这一巧妙的设计,让学生的兴趣整节课都非常高涨。在实验探究过程中,要注意引导,以期探究步步深入。考虑到初三学生的认知能力和心理特点,在授课中播放风能的利用、密度知识应用的视频,不仅开阔了学生的视野,还让学生深切体会到学好物理的重要性。
三、教学目标
● 知道密度与社会生活的联系和应用。
● 知道温度对密度的影响,知道水的反常膨胀特性。
● 会利用密度来鉴别物质。
● 了解新材料对生活和社会发展的影响。
四、教学流程
为了使教学过程真正成为学生学习的过程,即让学生学到知识,又培养学生的探索能力和协作精神,结合本节教材的特点,本着从“生活走向物理,从物理走向社会”,采用以实验探究为基础,运用知识解决问题的教学思路,即:创设情境引入课题——提出问题 实验探究——知识提升 深化问题——应用知识 解决问题——巩固练习 拓展知识——检测反馈 交流评价——梳理反思 归纳展望来设计教学流程。
介绍密度知识在生活中的应用。开阔学生的视野,让学生感到生活中处处都有物理知识。检测学生对知识的掌握情况,并进行反馈,从而使今后的教与学达到和谐统一。
提出问题
实验探究
通过教学生调制鸡尾酒的实验引入新课,不仅能激发学生学习的兴趣,调动学生学习的积极性,从中也让学生体会到了物理来自于生活,物理就在身边的特点,从而激活学生的兴趣,轻松引入新课。
创设情境
引入新课
从一杯水与半杯水的比较,让学生思考有没有什么因素能影响密度大小,设计探究实验,在实验之后提出问题,让学生思考。并总结温度对密度的影响。接下来再做纸风车实验,引导学生分析风的成因,并让学生总结风能的利用与危害。
应用知识
解决问题
巩固练习
拓展知识
大部分物质都是温度升高,体积变大,密度变小,让同学们思考有没有这样的物质,温度降低时体积变大,密度变小?学生很容易就想到水和冰,出示例题让学生计算,水结冰后体积如何变化。从而总结出物质的密度与温度的关系。
知识提升
深化问题
介绍水的反常膨胀及在生活中的应用与危害。培养学生的思维能力以及解决实际问题的能力,让学生学会从物理走向社会。
五、教学过程
(一)、创设情境,引入新课
引入新课:同学们,你们见过鸡尾酒吗?出示鸡尾酒图片,简单讲解鸡尾酒的来历。
教师指导学生利用蜂蜜、氯化铜、石蕊、食用油调制鸡尾酒,观察现象。学生讨论回答:密度最大的在下方,由下向上密度越来越小,鸡尾酒就是密度知识的应用。
密度在我们的社会生活中还有许许多多的应用,今天这节课我们就来学习第五章第四节密度与社会生活。
(二)、提出问题,实验探究
教师引导:一杯水喝了半杯后,它的质量体积怎么变?密度变不变?密度是物质本身的一种属性,同种物质密度与质量体积有没有关系?有没有什么因素能影响密度大小?
学生猜想,教师对学生的猜想进行总结归纳。
实验一:气体密度与温度关系
将塑料管内注入一段液柱,插入带有密封盖的玻璃瓶中, 这时瓶中就有了一定质量的密闭气体。两手摩擦后,将玻璃瓶轻轻地握在手中,认真观察液柱位置的变化。
实验二:液体密度与温度关系
利用桌上的实验室温度计,再次实验,你发现了什么?
(两个实验分别是气体受热膨胀和液体受热膨胀,这样补充更全面,并且让学生通过实验明白温度计的原理。)
教师巡回指导,引导讨论总结:物质的密度与温度有关。质量不变,温度升高,体积变大,密度变小。
教师深化:温度可以改变物质的密度。固体、液体的密度受温度的影响比较小;气体密度受温度的影响比较大。
(三)、应用知识,解决问题
应用一:风的成因
提出问题:风是怎样形成的?
进行实验:把纸风车放在点燃的酒精灯上方。(边实验,边引导学生观察现象并讨论)
学生总结: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。
人们很早就利用风力为我们服务,咱们一起来了解一下风能有哪些应用。(视频)
风为人类做出很多贡献,可是有时候也给人类带来危害。
应用二:水的反常膨胀
提出问题:冬天气温在0℃以下时,湖面结成了冰,行人可以在湖面上行走,那么湖底还有鱼存活吗?(多媒体展示冰面下水中嬉戏的鱼)
通过计算总结:一定质量的水结成冰,体积变大。水不是简单的遵守热胀冷缩规律。
科学研究表明,水在0—4℃之间,随着温度的升高,体积变小,密度变大。水在4摄氏度时密度最大。水在结冰时,体积也膨胀,密度变小。人们把水的这种特性叫做水的反常膨胀。
学生讨论:水的反常膨胀及在生活中的应用与危害
应用三:利用密度鉴别物质
教师提出问题1:运动员投掷的铅球,是纯铅制的吗?你有办法鉴别吗?
学生讨论回答:要知道铅球是否用铅制造的,可以测出它的质量和体积, 求出它的密度,再与金属铅的密度进行比较。
教师点拨:利用密度知识还可以鉴别牛奶、酒的优劣,在地质勘探中鉴别矿石,但它并不是鉴别物质的唯一方法。
提出问题2:咱们生活中还有许多鉴别物质方法,你能想办法鉴别这三组物质(1、酒精和水2、冰和蜡3、铁和铜)吗?
学生讨论总结:
⑴根据密度鉴别。
⑵根据气味、颜色、透明度、硬度、可燃性鉴别。
观看视频,不同密度的物质在生活中各有用途,指导学生自主学习教材中的“材料与社会发展”。
(四)、巩固练习 拓展知识
1.看孔明灯图片,有没有同学放过孔明灯?你能不能告诉大家是如何操作的?孔明灯为什么能升到高空?
2.有一大型油罐,里面注满了石油,外侧标有“易燃品——严禁烟火——50m3³”等字样。你能否不用称量就能知道这个油罐里所装石油的质量?
3.铁的密度为ρ铁 =7.9×103kg/m3 ,一个铁球的体积为11cm3 ,质量为79 g ,试通过计算说明铁球是实心还是空心?
家庭小实验:
利用咱们家的材料,自制鸡尾酒。咱们家有哪些材料可以用呢?食用油,醋,酱油,洗洁精,洗手液,爸爸喝的酒,妈妈的化妆品,都可以试试。最后再教一点秘诀,所选液体密度差别要大一些,颜色分明一些,这样容易成功,还漂亮,做完让爸爸妈妈欣赏一下。
六、自我反思
在新课的引入中,通过教学生现场调制鸡尾酒,让学生兴趣倍增。学生联系前面学过的知识很容易知道调制的原理,然后提出密度知识在生活中还有许多应用,轻松地引入课题。现场看调制的过程很简单,实际上在设计这个环节,我费尽周折。经过无数次实验,最终我决定用蜂蜜、氯化铜、石蕊、食用油,并且在一次次失败中,我找到了很好的窍门,石蕊一定要慢点滴,并且一定要沿杯壁滴,效果才好。现在教学要体现学生的主动性,让学生多动手。我已经很熟练地掌握了操作方法,为什么不能现场培训学生,让他们操作呢?
备课中遇到的第二个难题是如何设计实验讲解密度与温度有关。我原来的设计是将气球分别放到热水和冷水中,但是现象不是很明显,尤其想让现场那么多老师和同学都看到几乎不可能。我制作了一个简单的自制温度计。授课进行到这的时候,我简单的介绍了装置后,我说:“大家跟我做,咱们变一个魔术,请同学们伸出两手快速摩擦,有什么感觉?”同学们说热,我让大家将玻璃瓶轻轻地握在手中,认真观察液柱位置,见证奇迹的时刻马上就要到来了。现象非常明显,而且每个同学都亲手体验了这个实验。我又把每个桌上放了一支实验室温度计,这样讲完气体受热膨胀,又讲了液体,并且气体膨胀比液体明显,而且让学生明白了温度计的原理,真是一举多得。这个实验也取得了很大成功。因为这两个精彩的实验,使得整节课学生都表现的非常积极。
反思本节课,有成功之处,也有许多需要改进的地方。比如,在实验探究时,纸风车悬空的高度是实验成功的一个重要因素,有些组太高,有些组太低,现象都不是很明显,这点我在上课前没有考虑到,所以学生在摸索中花了不少时间,不过我觉得可能这个没想到也让学生有了更加自主的探究过程。学生在回答实验后我提出的问题时,表达不是很到位,我觉得主要是因为我在启发引导方面做的不是很好,以后再设计问题时应该多从学生的知识水平出发。关于密度知识在生活中的应用,学生能想到的很少,可以在前一天的作业中让学生回家收集这方面的资料,上课交流,这样效果会更好。