第4節(jié)跨學(xué)科實(shí)踐制作微型密度計(jì)八年級(jí)物理下冊(cè)?人教版（2024新版）第十章——浮力密度計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)物理觀念通過(guò)簡(jiǎn)易密度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作，讓學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用二力平衡和浮力等知識(shí)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)的思想和方法。科學(xué)思維1.通過(guò)簡(jiǎn)易密度計(jì)的設(shè)計(jì)、制作，培養(yǎng)學(xué)生敢于動(dòng)手、樂(lè)于創(chuàng)新、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。2.通過(guò)實(shí)踐促進(jìn)學(xué)生的思考和探索，培養(yǎng)他們的批判性思維和創(chuàng)新能力。將物理知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中，解決實(shí)際問(wèn)題?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任通過(guò)交流和展示，提高語(yǔ)言表達(dá)和自我評(píng)價(jià)及相互評(píng)價(jià)的能力。重點(diǎn)難點(diǎn)新課導(dǎo)入觀察兩個(gè)相同的、裝有適量細(xì)沙的易拉罐在水中和鹽水中漂浮的現(xiàn)象，思考現(xiàn)象形成的原因。水鹽水

我們發(fā)現(xiàn)雞蛋在濃鹽水中能漂浮，而且鹽水的密度越大雞蛋漂浮時(shí)排開液體的體積越小。由此我們可以推測(cè)，對(duì)于同一物體來(lái)說(shuō)，它漂浮時(shí)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(lái)測(cè)量液體密度的儀器——密度計(jì)。新課導(dǎo)入新課導(dǎo)入觀看輪船的吃水線圖片，請(qǐng)學(xué)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(shí)講解任務(wù)一、了解密度計(jì)的工作原理設(shè)吸管的橫截面積是S，測(cè)出吸管浸入水中的深度為h，根據(jù)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(jù)這個(gè)式子的數(shù)量關(guān)系可對(duì)簡(jiǎn)易密度計(jì)進(jìn)行標(biāo)度。GGF浮2F浮1hH根據(jù)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(wù)二、設(shè)計(jì)微型密度計(jì)的結(jié)構(gòu)1.設(shè)計(jì)微型密度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)知識(shí)講解銅絲如：繞一些銅絲，但繞銅絲后的標(biāo)度桿放在酒精中會(huì)下沉，因此還要在標(biāo)度桿上固定一個(gè)浮子來(lái)增大浮力。這樣，微型密度計(jì)由標(biāo)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(biāo)度桿浮子配重標(biāo)度桿刻度特點(diǎn)：數(shù)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(wù)二、設(shè)計(jì)微型密度計(jì)的結(jié)構(gòu)2.思考微型密度計(jì)的設(shè)計(jì)要求(1)將密度計(jì)放入小瓶中，酒精不溢出。對(duì)于一瓶?jī)艉繛?00mL的小瓶酒精，用微型密度計(jì)測(cè)量時(shí)，排開1～2mL(質(zhì)量約為1g)的酒精時(shí)不會(huì)導(dǎo)致酒精溢出，即微型密度計(jì)的質(zhì)量大概約為1g。知識(shí)講解任務(wù)二、設(shè)計(jì)微型密度計(jì)的結(jié)構(gòu)2.思考微型密度計(jì)的設(shè)計(jì)要求(2)密度計(jì)的標(biāo)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(jì)上0.86和0.88兩刻度線之間的長(zhǎng)度要夠長(zhǎng)，便于觀察?？稍O(shè)定兩刻度線之間的長(zhǎng)度不少于4mm。知識(shí)講解任務(wù)二、設(shè)計(jì)微型密度計(jì)的結(jié)構(gòu)2.思考微型密度計(jì)的設(shè)計(jì)要求(2)密度計(jì)的標(biāo)桿上的刻度線要便于觀察。按照要求，對(duì)自制密度計(jì)進(jìn)行標(biāo)定，如圖所示。通過(guò)計(jì)算可得標(biāo)度桿的橫截面積約為0.07cm2，直徑約為3mm。知識(shí)講解依據(jù)教材所提供的方法和步驟，動(dòng)手制作微型密度計(jì)。任務(wù)三、制作微型密度計(jì)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(diǎn)兒的塑料管，將其兩頭封口作為浮子。依據(jù)教材所提供的方法和步驟，動(dòng)手制作微型密度計(jì)。任務(wù)三、制作微型密度計(jì)知識(shí)講解1.選擇材料（2）標(biāo)度桿直徑約為3mm的輕質(zhì)細(xì)管都可以用來(lái)做標(biāo)度桿。（3）配重在標(biāo)度桿的下端纏上若干圈銅絲作為配重，改變銅絲的長(zhǎng)度和圈數(shù)就可以調(diào)節(jié)配重。依據(jù)教材所提供的方法和步驟，動(dòng)手制作微型密度計(jì)。任務(wù)三、制作微型密度計(jì)知識(shí)講解2.制作(1)按要求選擇材料，并制作微型密度計(jì)。(2)把密度計(jì)漂浮在水中，調(diào)節(jié)配重。(3)將密度計(jì)放入標(biāo)準(zhǔn)消毒酒精中并做好記號(hào)。依據(jù)教材所提供的方法和步驟，動(dòng)手制作微型密度計(jì)。任務(wù)三、制作微型密度計(jì)知識(shí)講解3.交流展示(1)老師準(zhǔn)備了若干瓶密度不同的酒精，請(qǐng)用自制的微型密度計(jì)測(cè)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(cè)量結(jié)果與老師公布的結(jié)果相同嗎?(2)如果你的測(cè)量結(jié)果與老師公布的結(jié)果不同，請(qǐng)分析產(chǎn)生誤差的原因。(3)如果你的測(cè)量結(jié)果與老師公布的結(jié)果相同，說(shuō)說(shuō)你的體會(huì)。課堂總結(jié)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(jiǎn)易密度計(jì)。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(shí)密度計(jì)所受的浮力分別為F甲、F乙，則下列說(shuō)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(xí)2.如圖所示，把一個(gè)自制的密度計(jì)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(biāo)記刻度時(shí)B的示數(shù)應(yīng)比A小C.這個(gè)密度計(jì)在兩液體中受到的浮力相等D.自制密度計(jì)的刻度是均勻的C課堂練習(xí)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(jiǎn)易密度計(jì)。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(shí)密度計(jì)所受的浮力分別為F甲、F乙，則下列說(shuō)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(xí)D4.如圖甲是小明用粗細(xì)均勻吸管制成的簡(jiǎn)易密度計(jì)。（1）豎直漂浮在水中時(shí)，水面位于圖中A處，圖中AB間距離為10cm，則A處應(yīng)標(biāo)為_____g/cm3，將該密度計(jì)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(zhǎng)度相同且較細(xì)的吸管制作了等質(zhì)量的密度計(jì)，如圖乙，直接將小明的刻度線和相應(yīng)密度值標(biāo)在自己制作的密度計(jì)上，若用小華的密度計(jì)來(lái)測(cè)量液體密度，測(cè)量值比真實(shí)值偏_______。1等12.5小課堂練習(xí)5.在制作簡(jiǎn)易密度計(jì)的綜合實(shí)踐活動(dòng)中，實(shí)驗(yàn)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(lái)合理的措施是______________。如圖乙所示是設(shè)計(jì)好的密度計(jì)，其量程（A至B）是1g/cm3～1.6g/cm3。把該密度計(jì)放入某種液體中，液面位置恰好在AB的中點(diǎn)C處，則所測(cè)液體的密度_____1.3g/cm3。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后小華決定再增加一些配重，則該密度計(jì)C處對(duì)應(yīng)的刻度值將_____。若小華在水中實(shí)驗(yàn)時(shí)將配重增加到了最大，則用該密度______（選填“能”或“不能”）測(cè)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(xí)6.綜合實(shí)踐活動(dòng)課上，小明用一根長(zhǎng)約20cm的圓柱狀飲料吸管、一段細(xì)鐵絲、石蠟和水等制作了一個(gè)簡(jiǎn)易密度計(jì)。制作時(shí)，小明先將吸管兩端剪平，鐵絲密繞成小團(tuán)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(tài)（圖甲），用筆在吸管上標(biāo)記此時(shí)水面位置O；取出吸管，量出O點(diǎn)至封口端的距離H，通過(guò)分析與計(jì)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(biāo)上密度值。使用時(shí)，將密度計(jì)靜置于待測(cè)液體中，讀出吸管壁上液面處的數(shù)值即為液體密度。課堂練習(xí)（1）O位置處的刻度值為_________g/cm3。（2）吸管漂浮在其他液體中時(shí)（圖乙），液面下方的深度h＝______（用ρ水、ρ液、H表示）。（3）管壁上標(biāo)注的4個(gè)刻度值，相鄰兩刻度值之間的距離_______（選填“相等”或