第十章第四节《跨学科实践：制作微型密度计》课件2024-2025学年人教版物理八年级下学期

第四节《跨学科实践：制作微型密度计》 2025 人教版 初中物理 新教材 第十章《浮力》 同学们观察图片后思考：为什么鸡蛋在不同液体里状态不同？ 感悟新知 对于同一物体来说，它漂浮时V 排是由ρ 液决定的，即液体的密度不同，物体排开液体的体积也就不同。反过来，如果同一物体在不同液体中排开液体的体积不同，那么液体的密度一定不同。根据这个道理，我们可以制成测密度的装置——密度计。 感悟新知 怎样才能精准测量液体密度？ 《跨学科实践：制作微型密度计》 密度知识回顾 计算密度的公式：ρ=m/V ​ 依据阿基米德原理（F 浮 =ρ 液 gV 排）和物体漂浮条件（F 浮 = G 物），详细推导密度计工作原理，让学生明白其背后的物理逻辑。​ 借助动画或多组图片，展示密度计在不同密度液体中浸入深度的变化，直观呈现液体密度与浸入深度的反比关系。 密度计原理 一、项目实施 同学们观察：密度计实物图和结构图,思考如何设计一个最简单的密度计。 1.密度计上的膨胀球的作用是什么? 增大排开液体的体积,从而增大浮力,不至于使密度计沉入液体中。 2.为什么制作密度计时要将塑料吸管下端封口并缠上铜丝?为什么加重物就能竖直漂浮? 是为了降低重心,使密度计不至于倾斜。 (二)制作 1.展示所需材料：泡沫塑料球、直径约3 mm的塑料管(或细圆珠笔芯)、实心塑料管、铜丝、4 mm宽的彩色胶布、密度不同的酒精、标准消毒酒精(密度已知)、水、小刀、剪刀等。。 使密度计能竖直漂浮 绕铜丝后的标度杆会在酒精中下沉 在标度杆下部增加配重（如绕铜丝） 在标度杆上固定一个浮子来增大浮力 设计微型密度计的结构 ​ 同学们阅读课本,然后小组合作制作微型密度计。 1.用塑料杆作为标度杆,塑料杆中部套一泡沫塑料球作为浮子。 2.实心塑料杆下端缠绕铜丝,调节铜丝的长度,使微型密度计能竖直漂浮在水中。 3.将调好配重的微型密度计放入标准消毒酒精中。待微型密度计静止时,根据液面位置在标度杆上做标记。最后,用4 mm宽的彩色胶布中心对准记号贴在标度杆上。 2.制作流程分步详解 制作微型密度计实践步骤 （三）操作注意事项强调​ 安全提醒：告诫学生操作时小心吸管尖锐处，避免划伤手指，确保实验安全。​ 测量要点：强调测量刻度时保持吸管稳定，视线与液面平齐，保证读数精准。 制作微型密度计实践步骤 实践操作与数据分析 （一）学生分组实践（15min） 学生分组制作微型密度计。 （二）数据记录与分析​ 1.同学们设计数据记录表，要求记录不同液体中密度计刻度值，依据原理计算液体密度，对比已知值。 2.分析误差产生原因。 消毒酒精编号 1 2 3 实际密度（g/cm3） 测量的结果 （符合/偏大/偏小） 密度计的上下限标记和塑料杆的直径有关，当测量该数据不准确时，会造成标记的错误，如果测量的直径偏大，则算出来的刻度范围偏小；反之则偏大。 （三）成果展示交流​ 1.学生展示自己的作品,并描述在制作过程中遇到的困难和解决的方法。从取材的合理性、刻度标注的正确和准确程度、制作的精巧和美观性等方面进行自我评价和相互评价。 2.各小组用自制微型密度计测量密度不同的酒精,判断密度是否符合要求,哪瓶偏大,哪瓶偏小,教师公布答案,比较测量结果与教师公布的结论是否相同。 3.如果测量结果与老师公布的结论不同,请分析产生误差的原因。 4.若测量结果与老师公布的结论相同,说说你的体会。 提升训练 4. 如图所示，小华制作一个简易的密度计：她选择—根长16cm的饮料吸管，将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口，使吸管在液体中漂浮时能保持在竖直方向。      （1）密度计在液体中漂浮时，受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)重力。 （2）把密度计放入水中，露出水面的长度是7cm，再将密度计放入某液体中，露出液面的长度是6cm，则此液体的密度为 ． 乙 0.9×103kg/m3 （3）有两根粗细不同的吸管甲和乙，甲管较粗，乙管较细，装入铜丝后总质量相同。则 (选填 “甲”或“乙”)吸管制成的密度计测量结果更精确。 等于 提升训练 三 （1）根据物体浮沉条件可知，密度计在液体中漂浮时，受到的浮力等于重力； （2）吸管浸入水中的深度h水=16cm−7cm=9cm 将该密度计放入某液体中，浸入液体的深度h液=16cm−6cm=10cm， 因为密度计不管是在水中还是在液体中，都是漂浮状态， 所以 F浮水=F浮液=G， 由F浮=ρgV排可得：ρ水gSh水=ρ液gSh液 即1.0×103kg/m3×g×S×0.09m=ρ液×g×S×0.10m， 解得：ρ液=0.9×103kg/m3； （3）为了使测量结果更准确，使密度计上两条刻度线之间的距离大一些；因为V排=S△h且不变，所以，要使△h变大，应减小S；因此乙吸管制成的密度计测量结果更精确． 跨学科知识融合 密度计的刻度有两个特点： 1、上方刻度值小，下方刻度值大。（上小下大） 2、上方的刻度稀疏，下方的刻度紧密。（不均匀，上疏下密）这是为什么呢？ 同学们能不能从数学角度，解释密度计刻度标注依据？ 九年级化学实验中，常常需要配制特定浓度溶液时需精准测量液体密度，实用密度计很方便。 制作微型密度计 项目提出 课堂小结 设计和制作一个微型密度计 展示交流 1.设计一个能放入小瓶中，并判断酒精是否合格的微型密度计。 2.按照设计要求，完成微型密度计的制作。 1.检验几瓶密度不同的酒精消毒液； 2.进行误差分析； 3.交流谈谈自己的体会。 项目分析 项目实施 1.设计一个微型密度计 2.制作一个微型密度计 课后作业 1.对你所制作的微型密度计加以改进和完善,减小误差。 2.学有余力的学生可以课后制作能测量液体密度的密度计,制作完成后与同学们进行分享交流。 3.探索其他测量液体密度的创新方法 同学们再见 $$