2025年春新人教版物理八年级下册课件 第十章 浮力 第4节 跨学科实践：制作微型密度计

跨学科实践：制作微型密度计第4节第十章

浮力观察与思考你们想不想自己动手制作一个微型的密度计呢？工业生产中测量液体的密度会使用简易密度计测量液体密度。（重点）02知道制作简易密度计的方法和步骤。（重点）01理解密度计刻度的原理。（难点）03提高简易密度计的测量精度。（难点）04学习目标如何制作微型密度计呢？要制作一个微型密度计，你需要完成以下任务：1.设计一个能放入小瓶中，并判断酒精是否合格的微型密度计。2.按照设计要求，完成微型密度计的制作。一、明确任务设计的微型密度计应满足哪些要求呢？二、任务分解

密度计要能够竖直的漂浮在液体中，能通过刻度（或标记）直接读出液体的密度是否合格。做好的密度计放入小瓶后，不能触碰到瓶底，也不能使小瓶中的液体溢出。

另外，为了能判断酒精密度的变化，即密度计放入液体中后有较为明显的位置变化。因此，要设计符合要求的密度计，应该着重考虑两个因素：一个是密度计的质量，另一个是标度杆的直径。

密度计的质量大约为多大？二、任务分解

对于100mL的小瓶酒精来说，若微型密度计测量时排开1~2mL的酒精，一般不会导致酒精溢出。1~2mL酒精的质量为1g左右，因此我们设计的微型密度计的质量也应为1g左右。密度计的标度杆的直径如何确定？二、任务分解

消毒酒精的密度为0.86×103~0.88×103

kg/m3是合格的。若密度计漂浮在密度为0.86×103~0.88×103

kg/m3的酒精中，则标度杆上的液面应该是一个范围，在范围内的酒精都是合格的，如图所示。若A、B间的长度过小，不便于观察者分辨。为此，可设定A、B间的长度不少于4

mm。这样，根据圆柱体的体积公式，就可以计算标度杆的横截面积和直径了。通过估算，可以知道标度杆的横截面积约为0.07

cm2，直径约为3

mm。

密度计包含哪些必要的部件？二、任务分解

为了使微型密度计能在酒精中竖直漂浮，需要在标度杆下部增加配重(如绕一些铜丝)，但绕铜丝后的标度杆放在酒精中会下沉，因此还要在标度杆上固定一个浮子来增大浮力。这样，微型密度计由标度杆、浮子和配重三部分组成，配重位于最下方，浮子位于上方，如图所示。材料：小泡沫塑料球、圆珠笔笔芯、细铜丝、红色胶布、刻度尺等。制作过程：1.用圆珠笔笔芯(直径约为3

mm)作为标度杆，塑料杆中部套一个直径约1.2

cm的泡沫塑料球作为浮子，下端绕有铜丝作为配重，初步做成一个密度计，如图。三、制作微型密度计2.把这个密度计漂浮在水中调节配重。改变铜丝的长度，使密度计在水中漂浮时浮子浸没在水中，水面上方露出一截塑料杆。3.把调好配重的微型密度计放入标准消毒酒精中。待微型密度计静止时，依据液面的位置在标度杆上做一个记号，最后，用4

mm宽的红色胶布中心对着记号贴在塑料杆上，微型密度计就做好了。三、制作微型密度计展示各小组制作的微型密度计，分享各自的体验和收获。四、展示交流

请用自制的微型密度计测量这些酒精，判断哪瓶酒精的密度符合消毒酒精的要求，哪瓶密度偏大，哪瓶密度偏小。你的测量结果与老师公布的结论相同吗?请分析产生误差的原因。说说你的体会。跨学科实践：制作微型密度计任务分解明确任务课堂小结展示交流制作微型密度计1.小东在一根均匀木杆的一端缠上少许铜丝，使得木杆放在液体中能竖直漂浮，从而制成一支简易密度计。小东将它分别放入甲、乙两种不同液体中，静止后如图所示。若两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙，静止时密度计所受的浮力分别为F甲、F乙，则下列说法正确的是（）A.F甲＞F乙

B.F甲＜F乙

C.ρ甲＞ρ乙

D.ρ甲＜ρ乙课堂练习D2.如图所示，把一个自制的密度计分别放入甲、乙两种不同液体中，下列判断正确的是（）A.甲液体的密度比乙液体的密度大 B.在标记刻度时B的示数应比A小 C.这个密度计在两液体中受到的浮力相等 D.自制密度计的刻度是均匀的课堂练习C3.如图甲是小明用粗细均匀吸管制成的简易密度计。（1）竖直漂浮在水中时，水面位于图中A处，图中AB间距离为10

cm，则A处应标为_____g/cm3，将该密度计漂浮在酒精中，所受的浮力_______于在水中所受的浮力，它浸入酒精中的深度为_______cm。（酒精密度为0.8

g/cm3）（2）小华用另一根长度相同且较细的吸管制作了等质量的密度计，如图乙，直接将小明的刻度线和相应密度值标在自己制作的密度计上，若用小华的密度计来测量液体密度，测量值比真实值偏_______。课堂练习1等12.5小4.在制作简易密度计的综合实践活动中，实验小组将吸管的一端塞入一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管的两端封闭，放入水中后，如图甲所示，想让该吸管竖直漂浮在水中，接下来合理的措施是______________。如图乙所示是设计好的密度计，其量程（A至B）是1

g/cm3～1.6

g/cm3。把该密度计放入某种液体中，液面位置恰好在AB的中点C处，则所测液体的密度_______1.3

g/cm3。实验结束后小华决定再增加一些配重，则该密度计C处对应的刻度值将_______。若小华在水中实验时将配重增加到了最大，则用该密度_______（选填“能”或“不能”）测量酒精的密度（ρ酒精＝0.8

g/cm3）。课堂练习增加配重小于变大不能5.综合实践活动课上，小明用一根长约20

cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。制作时，小明先将吸管两端剪平，铁丝密绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该端口堵住密封；接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（图甲），用笔在吸管上标记此时水面位置O；取出吸管，量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8

g/cm3、0.9

g/cm3、1.0

g/cm3、1.1

g/cm3的位置并标上密度值。使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。课堂练习（1）O位置处的刻度值为_________g/cm3。（2）吸管漂浮在其他液体中时（图乙），液面下方的深度h＝_________

（用ρ水、ρ液、H表示）。（3）管壁上标注的4个刻度值，相邻两刻度值之间的距离_______（选填“相等”或

“不相等”）。（4）小明突发奇想，将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，

其他没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量

结果_________