10.4 跨学科实践：制作微型密度计-【学海风暴】2025-2026学年八年级下册物理同步备课（人教版,通用）

所受的浮力，所以密度计A所受的重力小于密度计B 所受的重力，B错误。由题图可知，密度计A浸入水中 的深度小于密度计B浸入水中的深度，根据p=P水gh 可知，密度计A底部所受水的压强小于密度计B底部 所受水的压强，C错误。密度计在水面处的刻度值等 于水的密度，所以两支密度计在水面处的刻度值相 同，D错误。 6.ABC【解析】向瓶中充气时，瓶内的气压变大，该模 型中的一部分水被排出，使得该模型的重力变小，此 时重力小于浮力，该模型会上浮，A正确。根据阿基 米德原理可知，该模型受到的浮力等于它排开水的重 力，B正确。该模型下沉的过程中，深度变大，根据p =gh可知，水对螺母的压强会变大，C正确。从瓶中 抽气时，瓶内的气压变小，一部分水会进入瓶中，使该 模型的重力变大，此时浮力不变，重力大于浮力，该模 型会下沉，D错误。 巴核心素养提升 (1)c(2)甲(3)<高于 【解析】(1)当彩球都在玻璃管中静止，不再运动时，所 有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示当时 的环境温度，由图乙可知，彩球c上标注的温度是当 时的环境温度。(2)玻璃管中的液体对温度敏感，液 体的质量一定，当外界温度升高时，液体膨胀，体积变 大，由=得可知，液体密度减小。图甲中彩球下沉， 图乙中部分彩球上浮，所以图甲中彩球受到的总浮力 小于图乙中彩球受到的总浮力：每个彩球的体积相 等，由F弹=P液gV排可知，图甲中液体的密度小于图 乙中液体的密度，所以图甲中液体的温度较高，即图 甲中“彩球温度计”所处环境温度较高。(3)每个彩球 的体积相等，当彩球a、c都还浸没在液体中时，排开 液体的体积相等，根据F浮=PgV排可知，所受的浮力 相等；a先上浮，说明a上浮时的浮力大于a的重力， 此时c还处于沉底状态，浮力小于c的重力，所以G <G.;由G=mg可知，m。<m。。当外界温度降低时， 容器内液体的体积变小，密度变大，当液体的密度大 于彩球的密度时，彩球就上浮；按彩球上浮的先后顺 序，先上浮的彩球的密度最小，对应标注的温度最高： 最后上浮的彩球的密度最大，对应标注的温度最低。 由图乙可知，a标注的温度高于c标注的温度。 第4节跨学科实践：制作微型密度计 实践专项训练 1.>偏大【解析】根据漂浮条件可知，密度计在盐水 中所受的浮力等于在水中所受的浮力，由于盐水的密 度大于水的密度，则密度计排开盐水的体积小于排开 水的体积，所以吸管没入盐水中的深度h?小于没入 水中的深度h1,即h1>h2。用它测量可乐的密度时， 吸管上“沾”上许多小气泡，由于小气泡受到的浮力大 于自身重力，小气泡浸没在可乐中，给密度计向上的 作用力，使密度计上浮了一些，会使密度计排开可乐 的体积变小，根据漂浮条件可知，密度计所受的浮力 不变，则测得的密度偏大。 14 八年级物理RJ版 2.<=【解析】由图可知，该密度计放在两种液体中 都漂浮，根据漂浮条件可知，该密度计在两种液体中 受到的浮力都等于该密度计的重力，即该密度计在两 种液体中受到的浮力相同；由图可知，该密度计排开 液体的体积的大小关系为V排！>V排2，所以，根据阿基 米德原理F浮=p液gV排可知，p1<p2,又因两次测量 中该密度计受到的浮力相等，所以两次测量中该密度 计排开液体的重力相等，故两次测量中该密度计排开 液体的质量相等。 3.竖直等于0.9×103【解析】用密度计测量液体密 度时，应使密度计竖直漂浮在液体中，此时密度计所受 的浮力等于密度计本身的重力。把密度计放入水中 时，密度计浸入水中的深度h水=16cm一7.9cm= 8.1cm;把密度计放入液体中时，密度计浸入液体中的 深度h液=16cm一7cm=9cm。密度计在水中和在液 体中所受的浮力相等，都等于密度计本身的重力， F浮=pgV排可得，P水gSh水=P液gSh液，则液体的密度 ones gshsh1.0X 10'kg/m'x8.1cm gSh液h液 9 cm 0.9×103kg/m3。 4.B5.B 6.AB【解析】同一个密度计浸入液体中越深，该液体的 密度越小。由题图可知，三种液体密度的大小关系为 pz>p甲>P两，由于三杯中液面的高度相同，根据p= Pgh可知，液体对杯底的压强的大小关系为pz>p甲 >两，A正确。同一个密度计测量不同液体的密度 时，密度计都处于漂浮状态，其所受的浮力等于密度 计本身的重力，所以密度计所受的浮力的大小关系为 F浮甲=F浮乙=F浮西，B正确。因为Pz>P甲，所以向甲 杯中慢慢加入乙杯中液体时，会使甲杯中液体的密度 变大，铅笔受到的浮力变大，因此铅笔会上浮一些，露 出液面的部分变多，C错误。该密度计只能比较密度 的大小，无法直接测出液体密度的大小，D错误。 7.(1)漂浮1.05(2)浮P*(3)5.50.96 0水 【解析】(1)使用铁钉的目的是使密度计重心降低，能 在液体中竖直漂浮。根据漂浮的特点可知，两次测量 中密度计受到的浮力相同，由阿基米德原理可知， P水gl1S=P水gl2S,即p水l1=p鞍水l2,则盐水的密度 l1 =10.5cm×1.0g/cm2=1.05g/cm'。 P卷水=，P水=10.0cm (2)因密度计漂浮，密度计在两种液体中受到液体对 它的浮力相等，由阿基米德原理可知，P水gh水S'= P盐水gh水S',则可推出这种粗细均匀的密度计在清 水和盐水中的吃水深度的比值关系是水=。一 (3)圆柱体的体积V1=S1h1=4.0cm×5.0cm= 20cm,吸管浸入水中的体积V2=S(h水一h,)= 0.2cm2×(10.5cm-5.0cm)=1.1cm3,则密度计排开 水的体积Vk=V,+V2=20cm3+1.1cm3=21.1cm3, 设密度计在盐水中的吃水深度为h,则它在盐水中排 开盐水的体积V#本=V,+(h'-h,)S=20cm3+(h' 5.0)×0.2cm,因密度计在两种液体中受到的浮力相 等，由阿基米德原理可知，P水gV水=P然水gV然水，则代入 数据可得h'≈5.5cm。若它在某种液体中的吃水深 度为15.0cm,则排开这种液体的体积V液=20cm3+ (15.0cm-5.0cm)×0.2cm2=22cm3,根据阿基米 德原理可知Ps gV=PagV:,则P:=V生 gV液 e*Vk=1.0g/cm×21.1cm≈0.96g/cm3. 22cm3 阶段训练（五） 1.9上浮6×10-12.0.50.6 3.==4.大于2.5×102 5.mag pgVa【解析】A漂浮在水中，所受的浮力FA =GA=mAg;B沉在水底，其排开水的体积V#=VB, 所以B受到的浮力FB=P水gV排=pgVB。 6.A7.B8.D 9.B【解析】由图可知，图乙中半潜船排开水的体积最 大，其次是图丙，图甲排开水的体积最小：因海水的密 度不变，由F弹=P液gV排可知，图乙中半潜船受到的 浮力最大，其次是图丙，最后是图甲，即浮力的大小关 系是F2>F>F1。 10.AD 11.ACD【解析】实心物体A、B的体积相同，若物体 A、B密度相等，由m=pV可知，A、B的质量相同： 由G=mg可知，A、B的重力相同；由题图可知，A 悬浮，B漂浮，浮力都等于它们的重力，所以物体A、 B受到的浮力相等，故A正确。若物体A、B密度相 等，物体A悬浮，甲液体的密度等于物体A的密度； 物体B漂浮，乙液体的密度大于物体B的密度，所 以乙液体的密度大于甲液体的密度：因为两个容器 中液面相平，所以液体和物体排开液体的总体积相 同：因为实心物体A、B的体积相同，所以VA#> V排；由G=mg=pVg可知，乙液体的重力大于甲液 体的重力；A、B的重力相同，且容器的重力相同，所 以装甲液体的容器对桌面的压力小于装乙液体的容 F 器对桌面的压力；两个容器的底面积相同，由p=S 可知，装甲液体的容器对桌面的压强小于装乙液体 的容器对桌面的压强，故B错误。若甲、乙液体密度 相等，物体A悬浮，则液体的密度等于物体A的密 度：物体B漂浮，液体的密度大于物体B的密度，所 以物体A的密度大于物体B的密度；由于实心物体 A、B的体积相同，由G=mg=pVg可知，物体A的 重力大于物体B的重力，故C正确。由于A悬浮，B 漂浮，浮力都等于其自身的重力，A的重力大于B的 重力，所以物体A受到的浮力大于物体B受到的浮 力，故D正确。 12.解：（1)图甲中水的深度h= P水g 2000Pa -=0.2m 1.0×103kg/m3×10N/kg (2)物块A的体积V,=(0.1m)3=10-3m3 物块A排开水的体积V,=V,=×10m= 0.75×10-3m3 物块A受到的浮力F#=P水gV排=1.0×103kg/m ×10N/kg×0.75×10-8m3=7.5N 因为物块A漂浮，所以物块A的重力GA=F=7.5N GA 7.5N 则物块A的密度pA -gVa-10 N/kgX10-m 0.75×103kg/m3 (3)物块A全部浸没在水中时受到的浮力F◆= P*gVa=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3= 10N 物块B的重力GB=FA-GA=10N-7.5N=2.5N 专题四物体的浮沉分析 1.大于大于 2.D【解析】根据题意可知，乒乓球在位置1时没有处 于静止状态，还处于上升状态，所以乒乓球不处于悬 浮状态，浮力大于自身的重力，故A错误。从位置1 到位置2的过程中，乒乓球排开水的体积不变，即所 受的浮力不变，故B错误。从位置1到位置2的过程 中，乒乓球所处的深度变小，则所受的压强会变小，故 C错误。乒乓球在位置3时排开水的体积小于在位置 1时排开水的体积，所以乒乓球在位置3时受到的浮 力小于在位置1时受到的浮力，故D正确。 3.等于小于 4.D【解析】根据浮沉条件可知：物体沉底时，P甲<P物， 物体悬浮时，Pz=p物，物体漂浮时，p丙>p物，鸡蛋在 甲、乙、丙烧杯中分别处于沉底、悬浮、漂浮状态，所以 P甲<pz<P两，A错误。根据浮沉条件可知：物体沉底 时，F单<G物，物体悬浮时，F乙=G物，物体漂浮时，F两 =G物，所以F甲<F2=F两，B错误。由题图可知，甲、 乙、丙三个烧杯里的液体的体积V甲=Vz<V两，则根 据G=mg=pgV可知，烧杯中液体的重力G单<Gz <G两，由于鸡蛋和烧杯是相同的，根据烧杯对水平面 的压力F=G猿十G鸡蛋十G袋杯可知，烧杯对水平面的压 力F'单<F'乙<F'两，C错误。由题图可知，三种情况 下甲、乙、丙三个烧杯里的液体深度相同，且P甲<ρz <P两，根据=pgh可知，p甲<pz<p两，D正确。 5.AB【解析】由图可知，甲容器中A悬浮，乙、丙容器 中A漂浮，所以A所受的浮力与其自身的重力相等， 故F甲浮=F乙洋=F两浮；由图可知，三个容器中A排开 液体的体积的大小关系为V甲>Vz>V两；根据阿基米 德原理可知，P甲<P2<p两，并且三个容器中液体的深 度相同，因此由p=ρgh可知，丙容器底所受的压强最 大，其次是乙，最小的是甲，故三个容器中液体对容器 底的压强p甲<pz<p两，故A正确，C、D错误。根据 图示可知，三个容器中液面的高度相同，甲容器中A 排开液体的体积最大，丙容器中A排开液体的体积最 小，所以丙容器中液体最多，因为丙容器中液体的密 度最大，所以由m=ρV可知，丙容器中液体的质量最 大，则由F=G=mg可知，丙容器对桌面的压力最大， 其次是乙，最小的是甲，故三个容器对桌面的压力F 下册参考答案 15第4节 跨学科实 实践项目解读 一、项目提出 制作一个微型密度计测量酒精的密度。 二、项目分析 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。 三、项目实施 1.设计 (1)基本思路：把塑料吸管的下端用蜡封 口并缠上铜丝，设法让它竖直漂浮在水面上。 这就是一个最简单的密度计。 (2)估算密度计的质量。 (3)估算标度杆的直径。 (4)设计密度计的结构：微型密度计由标 度杆、浮子和配重三部分组成，配重位于最 下方。 2.制作 (1)选择材料：用小泡沫塑料球作为浮子， 用直径约为3mm的细塑料管作为标度杆，在 细塑料管下端缠上若干圈铜丝作为配重。 (2)制成作品：选择合适的标度杆、浮子和 配重，完成微型密度计的制作。 四、展示交流 1.老师准备了若干瓶密度不同的酒精，请 用自制的微型密度计测量这些酒精，判断哪瓶 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。你的测量结果与老师公布 的结论相同吗？ 2.如果你的测量结果与老师公布的结论 不同，请分析产生误差的原因。 3.如果你的测量结果与老师公布的结论 相同，说说你的体会。 82 八年级物理RJ版 践：制作微型密度计 已实践专项训练 一、填空题 1.小明用饮料吸管和铁丝制作了一个简易密 度计，分别用它测量水和盐水的密度时，吸 管浸入水中的深度为h1,浸入盐水中的深度 为h2,则h (选填“>”“<” 或“=”)h2。用它测量可乐的密度时，吸管 上“沾”上许多小气泡，则测得的密度会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 2.(2025萍乡期末)右图所 示的是一种自制的简易 密度计，它是通过在木棒 的一端缠绕一些铜丝而制成的，将其分别放 入装有液体密度为P1和p2的两个烧杯中，可 以判断p1 p2;若该密度计两次测 量中排开液体的质量分别为m1、m2,则m1 m2。（均选填“>”“<”或“=”) 3.物理观念如右图所示，小华制作了 一个简易的密度计。她选择了一 根长16cm的饮料吸管，将一些铜 丝从吸管下端塞入并用石蜡封口， 使吸管在液体中漂浮时能保持在 方向。密度计在液体中漂浮时，受到的 浮力 (选填“大于”“小于”或“等 于”)重力。把密度计放入水中，露出液面的 长度是7.9cm;再将密度计放入某液体中，露 出液面的长度是7cm。此液体的密度为 kg/m3。(p水=1.0X103kg/m3) 二、选择题 4.某同学分别在底端封闭的两根相同吸管中装 入不同质量的细沙，制成了A、B两个密度 计，将它们放入同一个盛有水的烧杯中，静止 后如图所示。下列说法错误的是() A.密度计的工作原理是漂浮条件 B.密度计B所受的浮力较小 C.装沙可降低重心使密度计在液体中竖直 漂浮 D.两个密度计在水面处的刻度值相同 甲 第4题图 第5题图 5.如图所示，把一个自制的密度计分别放入甲、乙 两种不同液体中，下列判断正确的是() A.甲液体的密度比乙液体的密度大 B.密度计在两种液体中受到的浮力相等 C.密度计在乙液体中受到的浮力大 D.在标记刻度时，B位置的示数应比A位置 的小 6.（多选)将适量的橡皮泥粘在铅笔的一端，使 铅笔能竖直浮在液体中，这就制成了一个简 易密度计。将它分别放在盛有不同液体的 烧杯中，静止时液面到杯底的高度相同，如 下列图片所示。下列说法正确的是() 甲 丙 A.液体对杯底的压强的大小关系为pz> p甲>卫丙 B.简易密度计受到的浮力的大小关系为 F浮甲=F浮乙=F浮丙 C.向甲杯中慢慢加入乙杯中的液体，铅笔露 出液面的部分将变少 D.用简易密度计可直接测出液体密度的大小 三、实验与探究题 7.(2025泸州)实践出真知。某社团的同学们 利用所学知识进行跨学科实践一自制密 度计。 S=-0.2cm 一吸管 柱形瓶h*=l0.5cm h=5.0 cm -铁钉 细沙 →S1=4.0cm2 第一代密度计第二代密度计 第三代密度计 乙 丙 (1)他们用铁钉插入粗细均匀、横截面积为 0.2cm的吸管并密封，制作了第一代密度计 (如图甲所示)。使用铁钉的目的是使密度计 重心降低，能在液体中竖直 测试时，将其放入密度为1.0g/cm3的清水 中，测得它的吃水深度为10.5cm;取出再放 入盐水中，测得它的吃水深度为10.0cm,则 盐水的密度为 g/cm。发现两 次测量中的吃水深度相差很小，同学们猜想 可能是因为吸管横截面积太小。 (2)于是，他们用横截面积较大、粗细均匀的 柱形瓶做了第二代密度计（如图乙所示）。 测试时发现它在清水和上述盐水中的吃水 深度差与第一代密度计几乎一样。老师提 出：根据密度计在两种液体中受到液体对它 的 力相等，可推出这种粗细均匀 的密度计在清水和盐水中的吃水深度的比值 关系是n钻水 h水一 （用P水、P盐水表 示)。 (3)同学们围绕怎样增大吃水深度差这一问 题，结合前两次的制作经验，将设计思路和 数据输入某AI软件，设计了图丙所示的第 三代密度计。若第三代密度计在清水中的 吃水深度仍为10.5cm,则它在上述盐水中 的吃水深度为 cm。若它在某种 液体中的吃水深度为15.0cm,则这种液体 的密度为 g/cm3。(结果均保 留两位小数) 下册第十章