試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁人教版人教版八下《10.4跨學(xué)科實踐：制作微型密度計》學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．設(shè)計一個能放人小瓶中，并能用來判斷酒精是否合格的微型密度計。2．按照設(shè)計要求，完成微型密度計的制作?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】一、項目分析制作一個微型密度計，需要完成以下任務(wù)。1．能放入100mL的小瓶中測量；2．能檢測酒精的密度是否合格。合格范圍：0.86×103~0.88×103kg/m33．按照設(shè)計要求，完成微型密度計的制作。二、項目實施1.設(shè)計（1）設(shè)計思路如圖所示，把塑料吸管的下端用蠟封口并纏上銅絲，設(shè)法讓它能豎直漂浮在水面上。這就是一個最簡單的密度計。自制密度計放入盛酒精的小瓶后，可能會觸碰瓶底，還可能會使酒精溢出。另外，它漂浮在不同密度的酒精中時，作為標(biāo)度桿的吸管因直徑太大，可能會造成液面在吸管上的位置變化很小，使我們難以判斷酒精密度的大小。怎樣解決這兩個問題呢？密度計所受浮力的大小等于它所受的，浮力的大小決定了排開酒精的。吸管的直徑影響了液面在吸管上位置的變化。看來，要設(shè)計符合要求的密度計，應(yīng)該著重考慮兩個因素：一個是密度計的，另一個是標(biāo)度桿的。（2）估算密度計的質(zhì)量對于100mL的小瓶酒精來說，若用微型密度計測量時排開1~2mL的酒精，一般不會導(dǎo)致酒精溢出。計算1~2mL酒精的質(zhì)量（取1mL）可以取1g。根據(jù)物體的漂浮條件可知，我們設(shè)計的微型密度計的質(zhì)量也應(yīng)為g左右。（3）估算標(biāo)度桿的直徑可認(rèn)為消毒酒精的密度為0.86×103~0.88×103kg/m3是合格的。如圖所示，若密度計漂浮在0.86×103kg/m3的酒精中，液面位于標(biāo)度桿的A位置；漂浮在0.88×103kg/m3的酒精中，液面位于標(biāo)度桿的B位置，則測量時液面位于A、B之間的酒精都是合格的。A、B間的長度過小，不便于觀察者分辨。為此，可設(shè)定A、B間的長度不少于4mm。（4）設(shè)計微型密度計的結(jié)構(gòu)為了使微型密度計能在酒精中豎直漂浮，需要在標(biāo)度桿下部增加配重（如纏上一些銅絲），但增加了配重的標(biāo)度桿放在酒精中會下沉，因此還要在標(biāo)度桿上固定一個浮子來增大浮力。這樣，微型密度計由標(biāo)度桿、浮子和配重三部分組成，配重位于。2.制作選擇材料浮子：可以用小泡沫塑料球作為浮子，也可以截一段稍粗點(diǎn)的塑料管，將其兩頭封口作為浮子。標(biāo)度桿：直徑約為3mm的細(xì)塑料管、做棉簽的實心塑料桿以及細(xì)的圓珠筆芯等，都可以用來做標(biāo)度桿。配重：可以在實心塑料桿下端纏上若干圈銅絲，或者在空心的細(xì)塑料管下端插入一段粗鐵絲作為配重。改變銅絲或鐵絲的長度就可以調(diào)節(jié)配重。三、項目實施裝器材：用制作棉簽的實心塑料桿（直徑約為3mm）作為標(biāo)度桿，塑料桿中部套一個直徑約1.2cm的泡沫塑料球作為浮子，下端繞有銅絲作為配重，初步做成一個微型密度計。調(diào)配重：把這個密度計漂浮在水中調(diào)節(jié)配重。改變銅絲的長度，使密度計在水中漂浮時浮子浸沒在水中，水面上方露出一段標(biāo)度桿。標(biāo)刻度：把調(diào)好配重的微型密度計放入標(biāo)準(zhǔn)消毒酒精中。待微型密度計靜止時，依據(jù)液面的位置在標(biāo)度桿上做一個記號。最后，用4mm寬的彩色膠布中心對著記號貼在塑料桿上，微型密度計就做好了?！纠?】自制的簡易密度計如圖所示，它是在木棒的一端纏繞銅絲做成的，將其放入不同的液體中，會呈豎直漂浮狀態(tài)。下列說法錯誤的是（）A．密度計漂浮在水面上靜止時，水對密度計的浮力等于它的重力B．密度計漂浮在水面上靜止時，把露出的部分剪去，剩余的部分在水面下靜止不動C．密度計浸入液體的體積越大，說明該液體的密度越小D．木棒越粗，測量誤差越大密度計的特點(diǎn)是刻度不均勻，上疏下密，上小下大，而且分度值越小越準(zhǔn)確；深度越深，相鄰兩密度值的間距越由題圖可知，密度計②所處的深度最深，相鄰兩密度值的間距最大，測量值最準(zhǔn)確?！纠?】小明用一根圓柱狀飲料吸管、一段細(xì)鐵絲、石蠟和水等制作了一個簡易密度計。調(diào)節(jié)吸管內(nèi)配重使吸管成功在水中處于豎直漂浮狀態(tài)（圖甲），接下來他們用筆在吸管與水面接觸處做標(biāo)記，量出該處到吸管底部的距離。（1）標(biāo)記處的密度值應(yīng)該為。（2）吸管漂浮在其他液體中時（圖乙），液面下方的深度，則。（3）小明又將制作好的密度計內(nèi)鐵絲從吸管上端倒出，纏繞到底部外側(cè)，其他沒有變化（圖丙），他用這樣“改裝”后的密度計測同一液體密度，測量結(jié)果（填“偏大”“偏小”或“不變”）?！纠?】小亮通過如圖的步驟進(jìn)行了“浮力的大小可能與哪些因素有關(guān)”的實驗。（1）對A、C、D三圖中的實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出結(jié)論：物塊浸沒后，浮力的大小與深度（填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；（2）分析D、E兩圖中的實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：物塊受到的浮力大小還與液體的有關(guān)；（3）根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，物塊的重力是N，物塊的密度為kg/m3，如考慮物體具有吸水性，則計算的結(jié)果比物塊的真實密度偏（填“小”或“大”）；（4）如圖F是小亮利用不同的粗細(xì)均勻吸管制成的密度計豎直漂浮在水中時的情形，其中密度計（選填“①”“②”或“③”）在測量其他液體密度時結(jié)果更精確。【課后鞏固】基礎(chǔ)練習(xí)基礎(chǔ)練習(xí)1．如圖是用同一支密度計測量甲、乙兩種液體密度時的情景，相同的兩燒杯中液面相平，下列說法正確的是（）A．密度計上的刻度值上大下小B．甲液體的密度比乙液體的密度大C．甲圖密度計受到的浮力比乙大D．甲液體的密度比乙液體的密度小2．如圖所示，是木棒的一端纏繞一些銅絲做成的密度計放入盛有甲、乙兩種不同液體的兩個燒杯中靜止后的情形，下列說法正確的是（

）A．甲液體的密度大B．密度計在乙液體中受到的浮力大C．密度計在兩種液體中排開液體體積一樣大D．木棒的一端纏繞一些銅絲，可以讓密度計豎立在液體中3．國慶假期、學(xué)校展開自制科學(xué)儀器的科學(xué)競賽，小明在學(xué)習(xí)完浮力后在家自制密度計，并在家完成了水的密度的標(biāo)注。（1）在校內(nèi)科學(xué)老師指導(dǎo)下，小明將密度計放在食用油中進(jìn)行標(biāo)刻，則你認(rèn)為食用油的刻度應(yīng)該標(biāo)在（填“p點(diǎn)”或“q點(diǎn)”）；（2）如圖乙所示，小明將密度計放在食用油中后發(fā)現(xiàn)密度計沉底，請你幫助小明，如何操作能讓密度計正常使用：（寫出一種方法即可）；（3）小明對它能測的最小密度起了興趣，已知小明的密度計近似是一個圓柱體，用刻度尺量出標(biāo)注水的密度距密度計底端長度為L1，整根密度計長度為L2，試用已知物理量推理出該自制密度計可以標(biāo)刻的最小密度值為（水的密度用表示）。4．某興趣小組制作了一個微型密度計，在圓木棒的一端纏繞一些銅絲，將其放入不同的液體中，它會豎直立在液體中，已知圓木棒的橫截面積為。（1）小組同學(xué)用天平測出了密度計的質(zhì)量為10g，將密度計放入水中并處于漂浮狀態(tài)，如圖甲所示，在木棒上用記號筆標(biāo)出水面的位置，這就是水的密度刻度“”，此時密度計受到的浮力為N，它在水面以下的體積為；（2）假設(shè)該密度計漂浮于密度為的某液體中，密度計在該液體液面以下的體積為，在距離“”刻度線cm的位置標(biāo)刻“”的刻度線；（3）用同樣的方法可以標(biāo)刻其他刻度，如圖乙所示，微型密度計的刻度（單位：）標(biāo)刻正確的是（填標(biāo)號）。5．同學(xué)們觀看奮斗者號潛水器入水過程，思考物體所受浮力的大小跟哪些因素有關(guān)，于是進(jìn)行了如下探究：（1）使用彈簧測力計設(shè)計了實驗過程，該實驗測量浮力大小是利用了_________；（填字母）A．浮力與重力是一對平衡力；B．浮力與拉力是一對相互作用力；C．拉力與浮力之和等于重力；（2）由A、B、C三圖可知，浮力大小與有關(guān)，由圖可知，浮力大小與深度無關(guān)；（3）實驗中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)如果將同一個物體浸沒在密度越大的液體中時，彈簧測力計的示數(shù)越，實驗中改變液體的密度時，物塊受到的浮力變化不夠明顯，可以；（4）如圖F所示，結(jié)束實驗后，小明將重為5N的圓柱體M浸入到密度為1.6g/cm3的液體中，調(diào)整浸入的深度后使彈簧測力計的示數(shù)為3N，則此時圓柱體M（底面積為25cm2）浸入液體中的深度為cm。小明在圓柱體M上沿著液面畫上標(biāo)記，并記錄為1.6g/cm3。再將圓柱體M浸入不同液體中，重復(fù)上述操作，使彈簧測力計的示數(shù)為3N，該密度計的1g/cm3刻度在1.6g/cm3的方，該密度計的刻度是（選填“均勻”或“不均勻”）。能力提升能力提升1．某同學(xué)將粗細(xì)均勻的吸管一端密封，在吸管內(nèi)裝上適量的鐵砂，并在吸管上標(biāo)上刻度線及相應(yīng)的密度值，制成了簡易密度計，如圖所示。密度計上有密度值為和的兩條刻度線（），兩刻度線之間的距離為，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)很小。若想增大，分析說明應(yīng)增加還是減少吸管內(nèi)鐵砂的質(zhì)量。2．學(xué)完“壓強(qiáng)和浮力”知識后，小趙同學(xué)進(jìn)行了如下實驗，將一體積為50cm3的物塊緩慢勻速浸沒到液體中，測力計示數(shù)如圖甲的如圖、如圖所示；（1）由圖示可知，物塊浸沒在液體中時受到的浮力為N．通過計算可知該物體的密度為g/cm3；（2）小趙同學(xué)根據(jù)實驗過程分別畫了測力計拉力、浮力、容器底部所受液體壓力以及容器對桌面的壓力與物體浸入深度h的圖象，其中表示器底部所受液體壓力與物體浸入液體深度的關(guān)系圖象是；（3）通過交流，班上的小華同學(xué)突發(fā)奇想，如果在測力計1N的位置標(biāo)出剛才水的密度值，就可以把測力計改裝成一個密度秤．該密度秤的零刻度應(yīng)標(biāo)在N處，所能測量的密度的最大值為kg/m3?！菊n后評價】這節(jié)課我給自己☆☆☆☆☆顆星。精品學(xué)案|物理學(xué)科【參考答案】自主學(xué)習(xí)二、項目實施：重力體積質(zhì)量直徑1最下方【例1】B【例2】（1）1；（2）1.2；（3）偏大【例3】（1）無關(guān)；（2）密度；（3）4大；（4）②課后鞏固基礎(chǔ)練習(xí)1.D2.D3.（1）p點(diǎn)；（2）加油或者換用更細(xì)長