第九章 压强和浮力跨学科实践-设计制作简易密度计课件 2024-2025学年苏科版物理八年级下册

第九章 压强和浮力 跨学科实践 设计制作简易密度计 1 （第1题） 1. 小明在制作简易密度计 时取一根长度为 的饮料吸管，将一些铜丝 塞入吸管的下端作为配重，并用石蜡将吸管的下 端封起来。其中配重的作用是________________ ____________________________。如图所示，吸 管漂浮在水中时，露出水面的长度为 ,漂浮 降低吸管的重心，让它能够竖直的漂浮在液面上 适当增大配重 在另一液体中时，露出液面的长度为 ,则该液体的密度 为__________ 。要使密度计的两条刻度线之间距离大 一些，可采取的措施是______________。 2 （第1题） 点拨：密度计在液体中处于漂浮状态，则 ，设密度计的底面积为 ， ， ， ， 则 。由于 ，在液体的密度变化相等的条 件下，使密度计在液面下变化的长度增大，可增大 ，具体 做法是可适当增大配重。 返回 3 2.[2024·无锡] 制作简易的密度计，器材有：长度为 的 吸管一根，铁屑、石蜡、小瓶、记号笔、刻度尺、天平。 取 （第2题） 4 （1）如图甲所示，用刻度尺和记号笔在吸管上标出长度刻 度，用石蜡将标 的一端封闭，添加铁屑至管内，使其总 质量为 ，能竖直漂浮在液体中。 （第2题） 5 ①当将它放入密度为的水中时，浸入的深度为 。 若放入密度为 的酒精中，密度计所受的浮力大小为 ____，浸入的深度为_____ 。 0.1 1.25 点拨：密度计在酒精中漂浮，其受到的浮力 ，由于 密度计在水中和酒精中均漂浮，在水中和酒精中受到的浮力 均等于其重力，则密度计在水中受到的浮力等于其在酒精中 受到的浮力，所以有 ， ，代入数据解得： 。 6 ②将它放入密度为 的不同液体中，浸入的深 度与液体密度之间的关系应符合图乙中___（填“”“ ”或 “ ”）。 密度计在液体中漂浮，则有 ，可得 ，当密度计所受重力、吸管的横截面积一定时， 与成反比，故图线符合随 变化的规律。 7 ③ 为使该简易密度计测量水和酒精的密度时，两 条刻度线间的距离大一些，利用现有器材，合理的做法是 ____________________________________。 在管内适当增加铁屑使密度计重力增大 点拨：适当增大密度计所受重力，则密度计浸入水中的深度 增大，即 增大，密度计放入酒精中漂浮时，浸入酒精中的 深度为 ，也随之增大，则两条刻度线间的距离会变大。 8 （2）如图丙所示，在吸管下方安装一个小瓶，将铁屑装入 瓶中，制成另一支简易密度计，使其总质量为 ，放入液 体后能竖直漂浮，小瓶完全浸没。放入水中，在密度计上标 记出水面位置，密度计排开水的体积为____ 。从水中 取出擦干后，放入待测盐水中，比液面高 。取出密度 计擦干，倒出部分铁屑，使其总质量为 ，再放入水中， 液面距离为。则吸管的横截面积为___ ，盐水的密 度为_____ （保留2位小数）。 30 1 1.07 9 （第2题） 点拨：当密度计总质量为 时， 仍能漂浮在水中，则受到的浮力 ，则 ，密度计排开水 的体积 ， 同理，当密度计质量为 时，排开水的体积 10 ， 此时水面刻度比低 ，由此可 知吸管的横截面积 。当密度 计的质量为 时，浸入盐水中的 深度比低 ，由此可知排开盐 （第2题） 水的体积 ， 当密度计在盐水中漂浮时， , ， ，解得： 。 （第2题） 返回 3.小明想要自制一个密度计，如图是他的实验步骤。他找来 一个细长的圆柱形透明塑料空筒，已知筒的底面积是 ， 空筒质量，取。随后往筒中倒入 的水,如图 甲所示。 13 （1）小明向空筒中倒入适量的水，是为了使其重心降低， 让塑料空筒能够______漂浮在液体中，如图乙，当该密度计 静止在水中时，所受的浮力是____ ，此时在水面处标注刻 度线 。 竖直 0.4 14 点拨：该密度计整体质量为 ，受到的重力 ，当该密度计静止在水 中时，受到的浮力 。 15 （2）如图丙，将此密度计放入密度为 的酒精中， 此密度计浸入的深度是___，此时在液面处标注刻度线 。 5 16 点拨：将此密度计放入密度为 的酒精中，浮力仍等 于重力， 。 此密度计浸入的深度 。 17 （3）如图丁，小明将此密度计放入盐水中，当向密度计中 慢慢倒入水时，刻度线 刚好与盐水液面相平，则此盐 水的密度为_____。要使刻度线 所对应的读数为 ，则塑料筒内水的质量为____ 。 1.25 50 18 点拨：图乙，密度计排开 水的体积 ， 将此密度计放入盐水中，当向密度计中慢慢倒入 水，倒入水受到的重力 。刻度线 刚好与盐水液 19 面相平，则 ， 即 ，解得： 。要使刻度线 所对应的读数为 ，则此时密度计所受浮力 。此时密度计的质量 ， 水的质量 。 （4） 小明记录下每次增加水的质量 和原先刻度 线所对应的密度值 ，则下列图像中能够正确描述 和 关系的是___。 B A. B. C. D. 22 点拨：由，可得： ， B图像反映了 和 之间的关系。 返回 23 4.[2023·启东期末] 课外兴趣小组的同学想自制液体密度的测 量工具。取 24 （1）小组A：利用图甲所示装置，将被测液体倒入小塑料桶 至标记处，用量程为 的弹簧测力计称出液体和小桶的总重 力，即可得知被测液体的密度；图乙是已经标注好的一些数 据，根据数据可知小桶的重力为___ ，被测液体的体积为 _____ 。 1 200 25 点拨：由图乙可知，当密度为0时，弹簧测力计示数为 ， 即小桶是空桶时，弹簧测力计示数为 ，故小桶的重力为 。图乙中，液体密度为，弹簧测力示数为 ，则 液体的重力 ，则液体体积 。 （2）小组B：利用弹簧测力计、金属块、细线以及水和煤油 等器材，将弹簧测力计改装成一支密度计。步骤如下： ①将金属块挂在弹簧测力计下，读出测力计示数为 ； ②将金属块浸没在水（水的密度用 表示）中，如图丙所示， 金属块静止时弹簧测力计示数为 ； ③将金属块______在待测液体中，金属块静止时弹簧测力计 示数为 ；则待测液体的密度为_ ________（用字母表示）。 浸没 27 点拨：③由于②中金属块浸没在水 中，可以利用金属块浸没在水中时 的浮力，求得金属块的体积，所以 应将金属块浸没在待测液体中，则 金属块排开液体的体积等于金属块的体积。金属块挂在弹簧 测力计下，读出弹簧测力计示数为，则金属块的重力为 ， 将金属块浸没在水中，金属块静止时弹簧测力计示数为 ， 28 则金属块受到的浮力 ， 则金属块的体积等于排开水的体积 ，金属块浸 没在待测液体中，金属块静止时弹 簧测力计示数为 ，则金属块受到 的浮力 ，则待测液体 的密度 。 （3）小组C：利用家里的吸管和细 铜丝自制了密度计，操作如下： ①将适量细铜丝塞入吸管下部； ②将制作好的吸管轻轻放入水中， 增加细铜丝的量 竖直漂浮在水中 发现吸管倾倒在水中，接下来的操作是________________， 直至吸管能________________；在水面处做上标记 （如图丁所示），并标上刻度值为 ； 30 ③用刻度尺测出标记到吸管底部的距离为，按 的 分度值刻画刻度及标上对应刻度值， 的刻度线距 离底部的距离为_____ ； 有小组成员提出：用即将用完的水笔笔芯（如图戊）作为密 度计，直接按上面②③步进行刻度划分；请你判断所标刻度 是否准确，并写出原因：______________________________。 1.25 不准确，因为横截面积上下不同 31 点拨：②将制作好的吸管轻轻放入水中，发现吸管倾倒在水 中，是因为吸管的重心偏上，为了使吸管能竖直漂浮在水中， 应将吸管的重心向下移，可以通过在吸管的下端增加细铜丝 的量，使吸管的重心偏下。③由于吸管测量密度时，总是漂 浮在液体上，由浮沉条件可知，吸管受到的浮力相等，总是 等于重力，设吸管的底面积为 ，由阿基米德原理可得 ，代入数据可得 ，解得： 。 由于水笔笔芯的笔尖部分较细，所以水笔笔芯的横截面积上 下不同，则水笔笔芯排开水的体积与水笔笔芯浸入水中的深 度不成正比，所以所标刻度不均匀，故所标刻度不准确。 返回 $$