第10章 第4节 跨学科实践：制作微型密度计-【名校作业】2025-2026学年八年级下册物理同步教案（人教版·新教材）

该教案聚焦“制作微型密度计”核心知识点，通过消毒酒精密度测量的实际问题导入，联系上节课密度知识，引出制作微型密度计的需求，搭建从理论到实践的学习支架。 特色在于跨学科实践，融合物理观念（计算质量、标杆直径）、科学思维（设计推理）和科学探究（小组合作制作）。用泡沫球、铜丝等材料动手制作，解决小瓶酒精测量难题，培养应用意识。提升学生实践能力，为教师提供可操作的实践教学方案。

智想卓育 RJ 8年级下 第4节 跨学科实践：制作微型密度计 【核心素养目标】 物理观念 1.能根据实际要求计算微型密度计质量、标杆直径。 2.设计并制作微型密度计。 科学思维 1.从实际出发，结合阿基米德原理、密度公式灯，计算微型密度计质量、标杆直径。 2.通过设计并制作微型密度计，加深对密度计的认识。 科学态度与责任 1.初步认识科学技术对社会发展的影响。 2.初步建立应用科学知识的意识。 【教学重点】 计算微型密度计质量、标杆直径 【教学难点】 设计并制作微型密度计 【教学方法】 讲授法、讨论法、演示实验法、列举实例法、多媒体课件演示法 【教学准备】 小泡沫塑料球、棉签的实心塑料杆、铜丝等。 教学过程 一、引入新课 教师：消毒酒精的密度约为0.87×103kg/m3。上节课，我们学习了密度，知道用密度计可以测量液体的密度，那能否用密度计测量一瓶100 mL小瓶消毒酒精的密度呢？ 学生：不能，因为常用的密度计体积较大，很难放入小瓶酒精中进行测量。 教师：这节课，让我们一起来制作微型密度计，利用微型密度计测量该消毒酒精的密度。 二、新课教学 把塑料吸管的下端用蜡封口并缠上铜丝，设法让它能竖直漂浮在水面上。这就是一个最简单的密度计，如图所示。 自制密度计放入小瓶后，可能会触碰瓶底，还可能会使酒精溢出。另外，它漂浮在不同密度的酒精中时,作为标度杆的吸管因直径太大，可能会造成液面在吸管上的位置变化很小，使我们难以判断酒精密度的大小。怎样解决这两个问题呢? 密度计所受的浮力等于它所受的重力，浮力的大小决定了排开洲精的体积。吸管的直径影响了液面在吸管上位置的变化。看来，要设计符合要求的密度计，应该着重考虑两个因素:一个是密度计的质量，另一个是标度杆的直径。 1.估算密度计的质量 对于100mL的小瓶酒精来说，若微型密度计测量时排开1~2 mL,的酒精，一般不会导致酒精的溢出。1~2 mL酒精的质量为1g左右，因此我们设计的微型密度计的质量也应为1g左右。 2.估算标度杆的直径 可以认为消毒酒精的密度为0.86×103~0.88×103kg/m3是合格的。如图所示，若密度计漂浮在0.86×103kg/m3的酒精中，液面位于标度杆的A位置；漂浮在0.88×103kg/m3的酒精中，液面位于标度杆的B位置，则测量时液面位于A、B之间的酒精都是合格的。A、B间的长度过小，不便于观察者分辨。为此，可设定A、B间的长度不少于4 mm。 这样，根据圆柱体的体积公式，就可以计算标度杆的横截面积和直径了。通过估算，可以知道标度杆的横截面积约为0.07cm2，直径约为3mm。 3. 设计微型密度计的结构 为了使微型密度计能在酒精中竖直漂浮，需要在标度杆下部增加配重(如绕一些铜丝)，但绕铜丝后的标度杆放在酒精中会下沉，因此还要在标度杆上固定一个浮子来增大浮力。这样，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，浮子位于上方，如图所示。 4. 制作微型密度计 (1)选择材料 浮子：可以用小泡沫塑料球作为浮子，也可以截一段稍粗点的塑料管，将其两头封口作为浮子。 标度杆：直径约为3 mm的细塑料管、做棉签的实心塑料杆以及细的圆珠笔芯等，都可以用来做标度杆。 配重：可以在实心塑料杆下端缠上若干圈铜丝，或者在空心的细塑料管下端插人一段粗铁丝作为配重。改变铜丝或铁丝的长度就可以调节配重。 （2）小组合作，制作微型密度计 把制作的密度计漂浮在水中调节配重。改变铜丝的长度，使密度计在水中漂浮时浮子浸没在水中，水面上方露出一截塑料杆。 把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，依据液面的位置在标度杆上做一个记号。最后，用4mm宽的彩色胶布中心对着记号贴在塑料杆上，微型密度计就做好了。 5.展示交流 教师：准备了若干瓶密度不同的酒精。 学生：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。 教师：公布结论。测量结果与公布结论不符的，分析产生误差的原因。测量结果与公布结论相同的，说说体会。 学生：比较自己测量结果与老师公布的结论。测量结果与老师公布的结论不同的小组，分析产生误差的原因。测量结果与老师公布的结论相同的小组，说说体会。 三、课堂小结 让学生自己归纳总结本节课的学习效果。 四、布置作业 五、板书设计 第3节 物体的浮沉条件及应用 1、 估算密度计的质量 2、 估算标度杆的直径 3、 设计微型密度计 四、制作微型密度计 五、展示交流 学科网（北京）股份有限公司 $