第十章第四节《跨学科实践制作微型密度计》课件2024人教版物理八年级下学期

第四节《跨学科实践：制作微型密度计》2025人教版初中物理新教材第十章《浮力》同学们观察图片后思考：为什么鸡蛋在不同液体里状态不同？感悟新知对于同一物体来说，它漂浮时V排是由ρ液决定的，即液体的密度不同，物体排开液体的体积也就不同。反过来，如果同一物体在不同液体中排开液体的体积不同，那么液体的密度一定不同。根据这个道理，我们可以制成测密度的装置——密度计。感悟新知怎样才能精准测量液体密度？《跨学科实践：制作微型密度计》密度知识回顾计算密度的公式：ρ=m/V​依据阿基米德原理（F浮=ρ液gV排）和物体漂浮条件（F浮=G物），详细推导密度计工作原理，让学生明白其背后的物理逻辑。​借助动画或多组图片，展示密度计在不同密度液体中浸入深度的变化，直观呈现液体密度与浸入深度的反比关系。密度计原理一、项目实施同学们观察：密度计实物图和结构图,思考如何设计一个最简单的密度计。1.密度计上的膨胀球的作用是什么?增大排开液体的体积,从而增大浮力,不至于使密度计沉入液体中。2.为什么制作密度计时要将塑料吸管下端封口并缠上铜丝?为什么加重物就能竖直漂浮?是为了降低重心,使密度计不至于倾斜。(二)制作1.展示所需材料：泡沫塑料球、直径约3mm的塑料管(或细圆珠笔芯)、实心塑料管、铜丝、4mm宽的彩色胶布、密度不同的酒精、标准消毒酒精(密度已知)、水、小刀、剪刀等。。使密度计能竖直漂浮绕铜丝后的标度杆会在酒精中下沉在标度杆下部增加配重（如绕铜丝）在标度杆上固定一个浮子来增大浮力设计微型密度计的结构​同学们阅读课本,然后小组合作制作微型密度计。1.用塑料杆作为标度杆,塑料杆中部套一泡沫塑料球作为浮子。2.实心塑料杆下端缠绕铜丝,调节铜丝的长度,使微型密度计能竖直漂浮在水中。3.将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,根据液面位置在标度杆上做标记。最后,用4mm宽的彩色胶布中心对准记号贴在标度杆上。2.制作流程分步详解制作微型密度计实践步骤（三）操作注意事项强调​安全提醒：告诫学生操作时小心吸管尖锐处，避免划伤手指，确保实验安全。​测量要点：强调测量刻度时保持吸管稳定，视线与液面平齐，保证读数精准。制作微型密度计实践步骤实践操作与数据分析（一）学生分组实践（15min）学生分组制作微型密度计。（二）数据记录与分析​1.同学们设计数据记录表，要求记录不同液体中密度计刻度值，依据原理计算液体密度，对比已知值。2.分析误差产生原因。消毒酒精编号123实际密度（g/cm3）测量的结果（符合/偏大/偏小）密度计的上下限标记和塑料杆的直径有关，当测量该数据不准确时，会造成标记的错误，如果测量的直径偏大，则算出来的刻度范围偏小；反之则偏大。（三）成果展示交流​1.学生展示自己的作品,并描述在制作过程中遇到的困难和解决的方法。从取材的合理性、刻度标注的正确和准确程度、制作的精巧和美观性等方面进行自我评价和相互评价。2.各小组用自制微型密度计测量密度不同的酒精,判断密度是否符合要求,哪瓶偏大,哪瓶偏小,教师公布答案,比较测量结果与教师公布的结论是否相同。3.如果测量结果与老师公布的结论不同,请分析产生误差的原因。4.若测量结果与老师公布的结论相同,说说你的体会。提升训练4.如图所示，小华制作一个简易的密度计：她选择—根长16cm的饮料吸管，将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口，使吸管在液体中漂浮时能保持在竖直方向。

（1）密度计在液体中漂浮时，受到的浮力

(选填“大于”“等于”或“小于”)重力。（2）把密度计放入水中，露出水面的长度是7cm，再将密度计放入某液体中，露出液面的长度是6cm，则此液体的密度为

．乙0.9×103kg/m3

（3）有两根粗细不同的吸管甲和乙，甲管较粗，乙管较细，装入铜丝后总质量相同。则

(选填“甲”或“乙”)吸管制成的密度计测量结果更精确。等于提升训练三（1）根据物体浮沉条件可知，密度计在液体中漂浮时，受到的浮力等于重力；（2）吸管浸入水中的深度h水=16cm−7cm=9cm将该密度计放入某液体中，浸入液体的深度h液=16cm−6cm=10cm，因为密度计不管是在水中还是在液体中，都是漂浮状态，所以

F浮水=F浮液=G，由F浮=ρgV排可得：ρ水gSh水=ρ液gSh液即1.0×103kg/m3×g×S×0.09m=ρ液×g×S×0.10m，解得：ρ液=0.9×103kg/m3；（3）为了使测量结果更准确，使密度计上两条刻度线之间的距离大一些；因为V排=S△h且不变，所以，要使△h变大，应减小S；因此乙吸管制成的密度计测量结果更精确．跨学科知识融合密度计的刻度有两个特点：1、上方刻度值小，下方刻度值大。（上小下大）2、上方的刻度稀疏，下方的刻度紧密。（不均匀，上疏下密）这是为什么呢？同学们能不能从数学角度，解释密度计刻度标注依据？九年级化学实验中，常常需要配制特定浓度溶液时需精准测量液体密度，实用密度计很方便。制作微型密度计项目提出课堂小结设计和制作一个微型密度计展示交流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。1.检验几瓶密度不同的酒精消毒液；2.进行误差分析；3.交流谈谈自己的体会。项目分析项目实施1