第4節跨學科實踐制作微型密度計八年級物理下冊?人教版（2024新版）第十章——浮力密度計學習目標物理觀念通過簡易密度計的設計和制作，讓學生學會應用二力平衡和浮力等知識進行技術設計的思想和方法。科學思維1.通過簡易密度計的設計、制作，培養學生敢于動手、樂于創新、發現問題和解決問題的能力。2.通過實踐促進學生的思考和探索，培養他們的批判性思維和創新能力。將物理知識應用到實際生活中，解決實際問題。科學態度與責任通過交流和展示，提高語言表達和自我評價及相互評價的能力。重點難點新課導入觀察兩個相同的、裝有適量細沙的易拉罐在水中和鹽水中漂浮的現象，思考現象形成的原因。水鹽水

我們發現雞蛋在濃鹽水中能漂浮，而且鹽水的密度越大雞蛋漂浮時排開液體的體積越小。由此我們可以推測，對于同一物體來說，它漂浮時排開液體的體積是由液體的密度決定的。因此，人們制成了利用物體的漂浮條件來測量液體密度的儀器——密度計。新課導入新課導入觀看輪船的吃水線圖片，請學生思考為什么同一艘輪船在不同的海域，吃水線的位置不同?知識講解任務一、了解密度計的工作原理設吸管的橫截面積是S，測出吸管浸入水中的深度為h，根據漂浮條件有G=F浮，而阿基米德原理：F浮=ρgV排=ρgSh，所以有G=ρgSh，同理吸管在其他液體中也有G=ρ液gSH，由以上兩式得。根據這個式子的數量關系可對簡易密度計進行標度。GGF浮2F浮1hH根據漂浮條件和阿基米德原理可得:F浮1＝ρ水ShgF浮2＝ρ液SHgρ水Shg＝ρ液SHg水液任務二、設計微型密度計的結構1.設計微型密度計的基本結構知識講解銅絲如：繞一些銅絲，但繞銅絲后的標度桿放在酒精中會下沉，因此還要在標度桿上固定一個浮子來增大浮力。這樣，微型密度計由標度桿、浮子和配重三部分組成，配重位于最下方，浮子位于上方。標度桿浮子配重標度桿刻度特點：數值：上小下大間距：上疏下密單位g/cm3浮球增大浮力配重降低重心任務二、設計微型密度計的結構2.思考微型密度計的設計要求(1)將密度計放入小瓶中，酒精不溢出。對于一瓶凈含量為100mL的小瓶酒精，用微型密度計測量時，排開1～2mL(質量約為1g)的酒精時不會導致酒精溢出，即微型密度計的質量大概約為1g。知識講解任務二、設計微型密度計的結構2.思考微型密度計的設計要求(2)密度計的標桿上的刻度線要便于觀察。合格酒精的密度范圍為0.86～0.88kg/m3，密度計上0.86和0.88兩刻度線之間的長度要夠長，便于觀察。可設定兩刻度線之間的長度不少于4mm。知識講解任務二、設計微型密度計的結構2.思考微型密度計的設計要求(2)密度計的標桿上的刻度線要便于觀察。按照要求，對自制密度計進行標定，如圖所示。通過計算可得標度桿的橫截面積約為0.07cm2，直徑約為3mm。知識講解依據教材所提供的方法和步驟，動手制作微型密度計。任務三、制作微型密度計1.選擇材料（1）浮子可以用小泡沫塑料球作為浮子，也可以截一段稍粗點兒的塑料管，將其兩頭封口作為浮子。依據教材所提供的方法和步驟，動手制作微型密度計。任務三、制作微型密度計知識講解1.選擇材料（2）標度桿直徑約為3mm的輕質細管都可以用來做標度桿。（3）配重在標度桿的下端纏上若干圈銅絲作為配重，改變銅絲的長度和圈數就可以調節配重。依據教材所提供的方法和步驟，動手制作微型密度計。任務三、制作微型密度計知識講解2.制作(1)按要求選擇材料，并制作微型密度計。(2)把密度計漂浮在水中，調節配重。(3)將密度計放入標準消毒酒精中并做好記號。依據教材所提供的方法和步驟，動手制作微型密度計。任務三、制作微型密度計知識講解3.交流展示(1)老師準備了若干瓶密度不同的酒精，請用自制的微型密度計測量這些酒精，判斷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。你的測量結果與老師公布的結果相同嗎?(2)如果你的測量結果與老師公布的結果不同，請分析產生誤差的原因。(3)如果你的測量結果與老師公布的結果相同，說說你的體會。課堂總結1.小東在一根均勻木桿的一端纏上少許銅絲，使得木桿放在液體中能豎直漂浮，從而制成一支簡易密度計。小東將它分別放入甲、乙兩種不同液體中，靜止后如圖所示。若兩種液體的密度分別為ρ甲、ρ乙，靜止時密度計所受的浮力分別為F甲、F乙，則下列說法正確的是（）A.F甲＞F乙

B.F甲＜F乙C.ρ甲＞ρ乙

D.ρ甲＜ρ乙D課堂練習2.如圖所示，把一個自制的密度計分別放入甲、乙兩種不同液體中，下列判斷正確的是（）A.甲液體的密度比乙液體的密度大B.在標記刻度時B的示數應比A小C.這個密度計在兩液體中受到的浮力相等D.自制密度計的刻度是均勻的C課堂練習3.小東在一根均勻木桿的一端纏上少許銅絲，使得木桿放在液體中能豎直漂浮，從而制成一支簡易密度計。小東將它分別放入甲、乙兩種不同液體中，靜止后如圖所示。若兩種液體的密度分別為ρ甲、ρ乙，靜止時密度計所受的浮力分別為F甲、F乙，則下列說法正確的是（）A.F甲＞F乙 B.F甲＜F乙C.ρ甲＞ρ乙 D.ρ甲＜ρ乙課堂練習D4.如圖甲是小明用粗細均勻吸管制成的簡易密度計。（1）豎直漂浮在水中時，水面位于圖中A處，圖中AB間距離為10cm，則A處應標為_____g/cm3，將該密度計漂浮在酒精中，所受的浮力_______于在水中所受的浮力，它浸入酒精中的深度為_______cm。（酒精密度為0.8g/cm3）（2）小華用另一根長度相同且較細的吸管制作了等質量的密度計，如圖乙，直接將小明的刻度線和相應密度值標在自己制作的密度計上，若用小華的密度計來測量液體密度，測量值比真實值偏_______。1等12.5小課堂練習5.在制作簡易密度計的綜合實踐活動中，實驗小組將吸管的一端塞入一些銅絲作為配重，并用石蠟將吸管的兩端封閉，放入水中后，如圖甲所示，想讓該吸管豎直漂浮在水中，接下來合理的措施是______________。如圖乙所示是設計好的密度計，其量程（A至B）是1g/cm3～1.6g/cm3。把該密度計放入某種液體中，液面位置恰好在AB的中點C處，則所測液體的密度_____1.3g/cm3。實驗結束后小華決定再增加一些配重，則該密度計C處對應的刻度值將_____。若小華在水中實驗時將配重增加到了最大，則用該密度______（選填“能”或“不能”）測量酒精的密度（ρ酒精＝0.8g/cm3）。增加配重小于變大不能課堂練習6.綜合實踐活動課上，小明用一根長約20cm的圓柱狀飲料吸管、一段細鐵絲、石蠟和水等制作了一個簡易密度計。制作時，小明先將吸管兩端剪平，鐵絲密繞成小團后塞入吸管一端，再用石蠟將該端口堵住密封；接著，將吸管置于水中使其處于豎直漂浮狀態（圖甲），用筆在吸管上標記此時水面位置O；取出吸管，量出O點至封口端的距離H，通過分析與計算，在吸管上分別確定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的位置并標上密度值。使用時，將密度計靜置于待測液體中，讀出吸管壁上液面處的數值即為液體密度。課堂練習（1）O位置處的刻度值為_________g/cm3。（2）吸管漂浮在其他液體中時（圖乙），液面下方的深度h＝______（用ρ水、ρ液、H表示）。（3）管壁上標注的4個刻度值，相鄰兩刻度值之間的距離_______（選填“相等”或