2024人教版八年级物理下册第十章第4节《跨学科实践：制作微型密度计》教案

人教版（2024）八年级下册物理第十章第4节《跨学科实践：制作微型密度计》

教案

一、基本信息

课题：第十章第4节跨学科实践：制作微型密度计

教材版本：人教版八年级物理下册

课时：1课时（45分钟）

对应课标要求：能运用浮力和密度知识设计并制作简易仪器（微型密度计），测

量液体密度；经历跨学科实践过程，综合运用物理学与数学知识解决实际问题（引

自《义务教育物理课程标准（2022年版）》“蒋学科实践”主题中“物理学

与日常生活”要求）。

二、学情分析

学生已学习密度、浮力、物体浮沉条件等知识，知道“漂浮物体所受浮力等于

重力”“液体密度不同时，漂浮物体浸入深度不同”，但将这些原理转化为实际

制作的能力较弱。

具备基础手工操作能力，但对“配重调节（保证竖直漂浮）”“刻度标定（对

应不同密度）”等细节缺乏经验，需要引导。

对“密度计为何能测量密度”有一定认知，但对“刻度上小下大”的原理理

解不深入，且缺乏将数学计算（体积、长度）与物理原理结合的实践经验。

三、教学目标

（一）物理观念

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理解微型密度计的工作原理：利用漂浮条件（浮），液体密度越大，密度计浸入

深度越小（液与浸入深度成反比）。

能说出密度计刻度“上小下大”的原因：液越大，排越小，浸入深度越浅。

（二）科学思维与跨学科应用

能通过受力分析推导“密度与浸入深度的关系”，培养模型建构能力（将密度

计视为柱体，排）。

综合运用物理学（浮力、密度）和数学（长度测量、比例计算）知识设计刻度,

发展跨学科解决问题的能力。

（三）科学探究与实践能力

经历“设计方案一选择材料一制作调试一标定刻度”的完整过程，提升

动手操作和创新能力。

能通过调整配重（如缠绕铜丝）使密度计竖直漂浮，通过对比已知密度液体标定

刻度。

（四）科学态度与责任

通过小组合作制作，培养团队协作精神和精益求精的实践态度。

体会密度计在生活中的应用（如测量酒精浓度、盐水密度），认识“科学一技

术一生活”的联系，增强应用意识。

四、教学重难点

重点：微型密度计的制作原理（漂浮条件）；制作与调试过程。

难点：保证密度计竖直漂浮（配重调节）；刻度的准确标定（与密度对应）。

五、教学方法

项目式学习法、小组合作法、动手实践法、问题引导法

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六、教学准备

教具：多媒体课件（展示密度计结构、工作原理动画、制作步骤）、示范用微型

密度计（吸管+铜丝配重）、己知密度的液体（水好1&/"73、酒精夕-0.87/颂3、

盐水夕仁1.1加。加3）。

学具：每组一套制作材料（吸管、细铜丝/橡皮泥（配重）、剪刀、刻度尺、

记号笔、烧杯3个（分别装水、酒精、盐水）、实验记录表（含“材料选择”

“制作步骤”“刻度标定”“问题及改进”四栏）。

七、教学过程（表格式）

环节及

教学内容设计意图

时间

1.问题情境：“如何快速判断

酒精浓度是否合格（消毒酒精

密度约0.87g/cm3）?实验室

的密度计太大，无法放入小瓶

从生活需求出发，通过成品演示

一、情境测量，能否制作微型密度计？”

激发探究兴趣，明确跨学科实践

导入（52.展示成品：微型密度计（吸

的目标，体现“从生活走向物

分钟）管制作）在不同液体中漂浮，

理”的理念。

浸入深度不同。

3.明确任务：利用吸管等材料

制作能测量液体密度的微型密

度计，并标定刻度。

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环节及

教学内容设计意图

时间

1.探究工作原理：

（1）分析漂浮状态：密度计受

力平衡，浮（。为密度计重力，

恒定）。

（2）推导关系：液排，排（S

为吸管横截面积，力为浸入深

度），故液，即液与力成反比一

二、原理一刻度上小下大。原理推导结合数学公式，体现跨

探究与2.设计制作方案：学科思维，帮助学生理解“刻

方案设（1）小组讨论：度上小下大”的本质。方案设

计（10-主体材料：选吸管（轻质、计环节培养学生的规划能力，为

分钟）中空，便于漂浮）；动手制作奠定基础。

-配重：下端缠铜丝（降低重

心，保证竖直）；

-刻度标定：先在水中标记深

度R,再在酒精中标记加（加

>A1）,按比例划分刻度。

（2）绘制设计草图，明确分工

（材料准备、配重缠绕、刻度

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环节及

教学内容设计意图

时间

标定）。

1.分步制作：

（1）制作主体：取吸管，下端

用蜡封口（可选），缠绕铜丝

作为配重（缠绕长度需调试，

确保竖直漂浮）；

（2）初步调试：将密度计放入

制作与调试是核心环节，通过

水中，若倾斜，调整铜丝缠绕

三、动手“试错一改进”的过程，培

位置或长度；若下沉过多，减

制作与养学生的实践能力和问题解决

少配重：若漂浮过高，增加配

调试（20能力。强调“配重调节”和“刻

重；

分钟）度标定”的细节，突破难点，

（3）标定刻度：

落实课标“跨学科实践”要求。

①在水中静止时，在吸管与水

面交界处标"l.Og/cm3"；

②在酒精中静止时，标记

“0.87g/cm3”；

③两刻度间均匀划分，标注对

应密度值。

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环节及

教学内容设计意图

时间

2.问题解决：

（1）若密度计倾斜：分析原因

（重心偏移），调整配重位置；

（2）若刻度间距过小：换用更

细的吸管（减小S,增大力的

变化量）。

1.成果展示：每组展示作品，

演不测量不同液体密度的过

程，说明：

-如何保证竖直漂浮：

展示交流促进学生表达与反思，

四、展示-刻度标定的依据。

评价环节关注过程与方法，引导

交流与2.互评与反思：

学生从“完成制作”提升到

评价（7（1）评价标准：漂浮稳定性、

“优化设计”，培养精益求精的

分钟）刻度清晰度、测量准确性（与

科学态度。

标准值对比）；

（2）改进建议：如“用更细

的吸管可提高精度”“配重缠

绕更均匀可减少倾斜”。

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环节及

教学内容设计意图

时间

1.课堂小结：

（1）微型密度计原理：漂浮时

液与浸入深度成反比；

（2）跨学科整合：物理原理（浮

五、小结力）+数学计算（刻度）+工梳理知识与能力脉络，拓展任务

与拓展程设计（结构稳定）。鼓励创新应用，体现“从物理

（3分2.拓展任务：走向社会”的理念，强化跨学

钟）（1）改进设计：用泡沫做浮子科实践的价值。

增大浮力，测量更大密度范围；

（2）实践应用：用自制密度计

测量饮料、醋的密度，与标签

对比。

八、板书设计

第十章第4节制作微型密度计

一、工作原理

漂浮时F浮二G一P液gV/G—P液与浸入深度h成反比（刻度上小下大）

二、制作步骤

1.主体+配重（吸管+铜丝，保证竖直）

2.调试（平衡、漂浮状态）

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3.标定刻度（水fl.刻度n?；酒精->0.87g/cm3）

九、教学评价

评价维

评价内容评价方式

度

跨学科

设计方案的科学性（配重、刻度设计）、制作的作品展示、小

实践能

规范性（漂浮稳定性）、测量的准确性。组互评

力

科学思

能否解释刻度“上小下大”的原因、能否分析课堂交流、实

维与探

制作中出现的问题（如倾斜、下沉）。验记录表

究

合作与小组分工协作情况、解决问题的积极性、对作品教师观察、组

态度