跨学科实践：制作微型密度计教学课件2025-2026学年初中物理人教版（2024）八年级下册

第十章

浮力第四节

跨学科实践：制作微型密度计面对力学、电学等物理知识，尝试设计简单的物理实验。收集错题并分析错误原因。物理原理的工程应用物理概念的认知重构将知识应用于生活才是真掌握。建立物理量之间的关联，物理与其他学科密切相关。包括电路图的绘制与分析。动手做实验加深理解，用不同颜色标注重点内容。物理问题的解决需要耐心。物理学习中的思维训练应当理解物理量之间的关系要收集错题并分析错误原因。细节决定物理问题的成败。素养目标1新课讲解3课程导入2经典例题4总结归纳5课堂练习6目录物理观念1.理解密度计的工作原理2.掌握制作微型密度计的实验操作3.运用微型密度计测量液体的密度科学思维应用阿基米德原理及二力平衡的条件分析密度计的工作原理，设计微型密度计的结构和有关参数、培养项目设计能力，发展演绎推理、科学论证及创造性的科学思维‌素养目标面对力学、电学等物理知识，尝试设计简单的物理实验。收集错题并分析错误原因。物理原理的工程应用物理概念的认知重构将知识应用于生活才是真掌握。建立物理量之间的关联，物理与其他学科密切相关。包括电路图的绘制与分析。动手做实验加深理解，用不同颜色标注重点内容。物理问题的解决需要耐心。物理学习中的思维训练应当理解物理量之间的关系要收集错题并分析错误原因。细节决定物理问题的成败。科学探究通过对微型密度计的动手制作、测试与调整过程，培养学生敢于动手、乐于创造、发现问题、解决问题的能力‌科学态度与责任通过亲身实践操作体验创造和成功的快乐；通过交流和展示，提高语言表达和自我评价及相互评价的能力素养目标课程导入

消毒酒精的密度约为0.87×103kg/m3。用密度计测量酒精的密度，是一种初步判断酒精是否合格的简单方法。不过常用的密度计体积较大，很难放入小瓶酒精中进行测量

如果能设计和制作一个微型密度计，测量时只需把微型密度计放入小瓶中，就能方便、快速地判断酒精是否合格面对力学、电学等物理知识，尝试设计简单的物理实验。收集错题并分析错误原因。物理原理的工程应用物理概念的认知重构将知识应用于生活才是真掌握。建立物理量之间的关联，物理与其他学科密切相关。包括电路图的绘制与分析。动手做实验加深理解，用不同颜色标注重点内容。物理问题的解决需要耐心。物理学习中的思维训练应当理解物理量之间的关系要收集错题并分析错误原因。细节决定物理问题的成败。项目分析

要制作一个微型密度计，需要完成以下任务足够小，能够较为精准地检测酒精的密度面对力学、电学等物理知识，尝试设计简单的物理实验。收集错题并分析错误原因。物理原理的工程应用物理概念的认知重构将知识应用于生活才是真掌握。建立物理量之间的关联，物理与其他学科密切相关。包括电路图的绘制与分析。动手做实验加深理解，用不同颜色标注重点内容。物理问题的解决需要耐心。物理学习中的思维训练应当理解物理量之间的关系要收集错题并分析错误原因。细节决定物理问题的成败。

观看视频

我们发现视频中两支完全相同的密度计分别放在纯净水和盐水中，两支密度计浮在水面上方的高度不同。

想一想，讨论一下，这是为什么？这对我们制作密度计有什么帮助？温故知新F浮＞

GG

=m物g

=ρ物V物gF浮

=G排

=m排g=ρ液V排gρ液V排g＞

ρ物V物gρ液

＞

ρ物物体浸没V排

=V物浸没在液体中的物体，如果它的密度小于液体的密度，物体上浮F浮G上浮面对力学、电学等物理知识，尝试设计简单的物理实验。收集错题并分析错误原因。物理原理的工程应用物理概念的认知重构将知识应用于生活才是真掌握。建立物理量之间的关联，物理与其他学科密切相关。包括电路图的绘制与分析。动手做实验加深理解，用不同颜色标注重点内容。物理问题的解决需要耐心。物理学习中的思维训练应当理解物理量之间的关系要收集错题并分析错误原因。细节决定物理问题的成败。F浮

=G排

=m排g=ρ液V排g=ρ液S底gh基于阿基米德原理

同一的密度计（底面积一定且密度计竖直浮在水面上）所受浮力大小与液体密度及浸没在液体中的高度有关液体密度↑液体密度↓高度↓高度↑测量原理

密度计在密度小的液体中排开的液体多，密度计浸入液体的深度深；在密度大的液体中排开液体的体积小，密度计浸入液体的深度浅。我们标记出密度计在不同密度液体中液面的位置，比较液面与标记位置的高低，就能比较液体密度的大小了密度小的液体中，浸入深密度大的液体中，浸入浅面对力学、电学等物理知识，尝试设计简单的物理实验。收集错题并分析错误原因。物理原理的工程应用物理概念的认知重构将知识应用于生活才是真掌握。建立物理量之间的关联，物理与其他学科密切相关。包括电路图的绘制与分析。动手做实验加深理解，用不同颜色标注重点内容。物理问题的解决需要耐心。物理学习中的思维训练应当理解物理量之间的关系要收集错题并分析错误原因。细节决定物理问题的成败。

（1）如果在密度计的标杆上刻上刻度，就能粗略测出液体密度的大小。该项目中我们只需检查酒精的密度是否在一个合理的范围内，所以只需在密度计的标度杆上标出一个范围，测量酒精的液面是否在这个范围之内，就可以判定该酒精是否合格。

（2）常用的100mL酒精的瓶口直径大约是2cm，高度不超过10cm，所以密度计浸入酒精内的深度不宜超过8cm，浮子的直径不要超过2cm。项目实施面对力学、电学等物理知识，尝试设计简单的物理实验。收集错题并分析错误原因。物理原理的工程应用物理概念的认知重构将知识应用于生活才是真掌握。建立物理量之间的关联，物理与其他学科密切相关。包括电路图的绘制与分析。动手做实验加深理解，用不同颜色标注重点内容。物理问题的解决需要耐心。物理学习中的思维训练应当理解物理量之间的关系要收集错题并分析错误原因。细节决定物理问题的成败。设计

把塑料吸管的下端用蜡封口并缠上铜丝，设法让它能竖直漂浮在水面上。这就是一个最简单的密度计。（1）基本思路

自制密度计放入盛酒精的小瓶后，可能会触碰瓶底，还可能会使酒精溢出。另外，它漂浮在不同密度的酒精中时，作为标度杆的吸管因直径太大，可能会造成液面在吸管上的位置变化很小，使我们难以判断酒精密度的大小。怎样解决这两个问题呢？直径太大触碰瓶底位置变化很小面对力学、电学等物理知识，尝试设计简单的物理实验。收集错题并分析错误原因。物理原理的工程应用物理概念的认知重构将知识应用于生活才是真掌握。建立物理量之间的关联，物理与其他学科密切相关。包括电路图的绘制与分析。动手做实验加深理解，用不同颜色标注重点内容。物理问题的解决需要耐心。物理学习中的思维训练应当理解物理量之间的关系要收集错题并分析错误原因。细节决定物理问题的成败。

密度计所受浮力的大小等于它所受的重力，浮力的大小决定了排开酒精的体积。吸管的直径影响了液面在吸管上位置的变化。看来，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。F浮G

对于100mL的小瓶酒精来说，若用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。面对力学、电学等物理知识，尝试设计简单的物理实验。收集错题并分析错误原因。物理原理的工程应用物理概念的认知重构将知识应用于生活才是真掌握。建立物理量之间的关联，物理与其他学科密切相关。包括电路图的绘制与分析。动手做实验加深理解，用不同颜色标注重点内容。物理问题的解决需要耐心。物理学习中的思维训练应当理解物理量之间的关系要收集错题并分析错误原因。细节决定物理问题的成败。估算标度杆的直径消毒酒精的密度为0.86×103~0.88×103kg/m3

AB密度计漂浮在0.86×103kg/m3的酒精中，液面位于标度杆的A位置密度计漂浮在0.88×103kg/m3的酒精中，液面位于标度杆的B位置测量时液面位于A、B之间的酒精都是合格的注意：A、B

间的长度过小，不便于观察者分辨。建议不少于4mm估算标度杆的直径V圆柱体=S横截面积h

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0.07cm2，直径约为3mm。面对力学、电学等物理知识，尝试设计简单的物理实验。收集错题并分析错误原因。物理原理的工程应用物理概念的认知重构将知识应用于生活才是真掌握。建立物理量之间的关联，物理与其他学科密切相关。包括电路图的绘制与分析。动手做实验加深理解，用不同颜色标注重点内容。物理问题的解决需要耐心。物理学习中的思维训练应当理解物理量之间的关系要收集错题并分析错误原因。细节决定物理问题的成败。设计微型密度计的结构

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（如缠上一些铜丝），但增加了配重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。浮子标度杆配重制作制作的部件奶制品饮料的塑料吸管生活物品说明标度杆浮子配重刻度线其他塑料小球细铜丝油性笔蜡烛或橡皮外直径3mm，长度大于10cm或准备一袋超轻黏土，制作一个浮力小球，直径最好在1.2cm~1.8cm之间金属丝要使用比较细的，方便缠绕在密度计下方最好用红色、笔尖细一些的用蜡烛或橡皮来封闭吸管的一端准备材料面对力学、电学等物理知识，尝试设计简单的物理实验。收集错题并分析错误原因。物理原理的工程应用物理概念的认知重构将知识应用于生活才是真掌握。建立物理量之间的关联，物理与其他学科密切相关。包括电路图的绘制与分析。动手做实验加深理解，用不同颜色标注重点内容。物理问题的解决需要耐心。物理学习中的思维训练应当理解物理量之间的关系要收集错题并分析错误原因。细节决定物理问题的成败。制作步骤

（1）将吸管穿过塑料小球（或轻质黏土小球），让小球固定在距离吸管一端约2cm处，该端为密度计的底端。为了确保密度计竖直，注意塑料吸管要从浮子小球的正中穿过。

（2）用打火机加热塑料吸管的底端，并捏合封闭（也可以使用熔化的蜡烛或橡皮来封闭）。

（3）在底端缠绕金属丝，调整缠绕的金属丝的长度，使密度计浸入标准酒精中的深度合适，并能竖立。制作步骤

（4）标记液面位置

（5）将密度计放在溢水杯中，浸入至标记处，测量出密度计排开水的体积，该体积即为标准密度酒精中密度计排开酒精的体积V

（7）在标杆上标注好上限标记和下限标记，就可以用来测量不同密度的酒精是否合格。

（6）根据

，

，计算出上、下标度线的长度。面对力学、电学等物理知识，尝试设计简单的物理实验。收集错题并分析错误原因。物理原理的工程应用物理概念的认知重构将知识应用于生活才是真掌握。建立物理量之间的关联，物理与其他学科密切相关。包括电路图的绘制与分析。动手做实验加深理解，用不同颜色标注重点内容。物理问题的解决需要耐心。物理学习中的思维训练应当理解物理量之间的关系要收集错题并分析错误原因。细节决定物理问题的成败。展示交流1.老师准备了若干瓶密度不同的酒精，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？2.如果你的测量结果与老师公布的结论不同，请分析产生误差的原因。3.如果你的测量结果与老师公布的结论相同，说说你的体会。同一支密度计先后放在甲、乙两种液体中，静止时所处的位置如图所示，以下说法正确的是()A.甲液体的密度较小

B.乙液体的密度较小C.密度计在甲液体中受到的浮力小

D.密度计在乙液体中受到的浮力小A经典例题面对力学、电学等物理知识，尝试设计简单的物理实验。收集错题并分析错误原因。物理原理的工程应用物理概念的认知重构将知识应用于生活才是真掌握。建立物理量之间的关联，物理与其他学科密切相关。包括电路图的绘制与分析。动手做实验加深理解，用不同颜色标注重点内容。物理问题的解决需要耐心。物理学习中的思维训练应当理解物理量之间的关系要收集错题并分析错误原因。细节决定物理问题的成败。答案A解析：密度计在甲、乙液体中均处于漂浮状态，

，故密度计在两液体中所受浮力相等；由

得

，在乙液体中密度计排开液体的体积小，所以甲液体的密度小于乙液体的密度。故选A。物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计，分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，静止时液面相平，如图所示，密度计在液体中受到的浮力_______，液体对杯底的压强_______.（均选填“<”“=”或“>”）=经典例题<面对力学、电学等物理知识，尝试设计简单的物理实验。收集错题并分析错误原因。物理原理的工程应用物理概念的认知重构将知识应用于生活才是真掌握。建立物理量之间的关联，物理与其他学科密切相关。包括电路图的绘制与分析。动手做实验加深理解，用不同颜色标注重点内容。物理问题的解决需要耐心。物理学习中的思维训练应当理解物理量之间的关系要收集错题并分析错误原因。细节决定物理问题的成败。跨学科实践：制作微型密度计项目分析项目实施测量原理设计制作展示交流F浮

=G排

=m排g=ρ液V排g=ρ液S底gh面对力学、电学等物理知识，尝试设计简单的物理实验。收集错题并分析错误原因。物理原理的工程应用物理概念的认知重构将知识应用于生活才是真掌握。建立物理量之间的关联，物理与其他学科密切相关。包括电路图的绘制与分析。动手做实验加深理解，用不同颜色标注重点内容。物理问题的解决需要耐心。物理学习中的思维训练应当理解物理量之间的关系要收集错题并分析错误原因。细节决定物理问题的成败。课堂练习1.某同学将密度计先后插入放在水平桌面上盛有不同液体的甲、乙两个相同容器中。当密度计静止时，两容器中液面恰好相平，如图所示。下列说法正确的是()A.乙容器中液体密度大

B.乙容器底部受到的液体压强较小C.乙容器中密度计受到的浮力较小

D.乙容器对水平桌面的压强较大B面对力学、电学等物理知识，尝试设计简单的物理实验。收集错题并分析错误原因。物理原理的工程应用物理概念的认知重构将知识应用于生活才是真掌握。建立物理量之间的关联，物理与其他学科密切相关。包括电路图的绘制与分析。动手做实验加深理解，用不同颜色标注重点内容。物理问题的解决需要耐心。物理学习中的思维训练应当理解物理量之间的关系要收集错题并分析错误原因。细节决定物理问题的成败。2.利用一根吸管制作一个简易密度计，下图中四种刻度的标示合理的是()A. B. C. D.C面对力学、电学等物理知识，尝试设计简单的物理实验。收集错题并分析错误原因。物理原理的工程应用物理概念的认知重构将知识应用于生活才是真掌握。建立物理量之间的关联，物理与其他学科密切相关。包括电路图的绘制与分析。动手做实验加深理解，用不同颜色标注重点内容。物理问题的解决需要耐心。物理学习中的思维训练应当理解物理量之间的关系要收集错题并分析错误原因。细节决定物理问题的成败。3.小明在长20cm均匀细木棒的一端缠绕适量钢丝制成一个简易密度计。如图所示，将其分别放入装有质量相等的水和某液体的两个相同烧杯中，静止时木棒在水中露出液面的长度为10.4cm，在液体中露出液面的长度为8cm，则该液体的密度是________。（忽略钢丝体积）0.8×103