10.4 跨学科实践：制作微型密度计 教学设计-2025-2026学年人教版八年级下册物理

该初中物理教学设计聚焦“制作微型密度计”，核心知识点为密度计原理，涉及浮力、阿基米德原理及浮沉条件。通过常用密度计无法测量小瓶酒精的局限性导入，引导学生基于已学浮沉条件和密度计原理，提出制作任务，搭建知识应用支架。 此资料以项目式跨学科实践为特色，通过设计密度计质量和标度直径培养科学思维，制作调试提升科学探究能力，小组合作与误差分析渗透科学态度与责任。为教师提供项目教学范例，助学生提升实践与合作能力。

物理 教 案 NO： 课 题 10.4 制作微型密度计 授课 时间 授课班级 主备 教师 课型 新授 课时 1 授课 教师 单元 教学 目标 2.2.9 通过实验，认识浮力。探究并了解浮力大小与哪些因素有关。 知道阿基米德原理，能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。 4.2.4 探究浮力大小与哪些因素有关。 5.1.1 能发现日常生活中与物理学有关的问题，提出解决方案。 课时 教学 目标 1．通过实验体验常用密度计测量的局限性，提出制作能测量小瓶酒精密度的微型密度计的任务，提高观察能力和提出问题的能力。2．应用阿基米德原理及二力平衡的条件分析密度计的工作原理，设计微型密度计的结构和有关参数，培养项目设计能力，发展演绎推理、科学论证及创造性的科学思维。3．通过微型密度计的制作和漂浮状态的调试，培养实践操作能力。 4．在微型密度计的制作过程中，经历挫折与不断创新改进，培养谦虚谨慎、锲而不舍的科学品质。通过小组分工与合作，激发合作意识，提升沟通能力。 教学 重点 难点 及突破方法 这个跨学科实践项目重点突出项目的设计与制作教学。根据项目任务的要求,,要引导学生应用已学的物理知识完成微型密度计计两个参数的设计:一个是微型密度计的质量,另一个是满足测量精度要求的标度的直径。要让学生通过观察、体验,完成能实现竖直漂浮的密度计结构设计。对所需器材,可以给出适当的选择指导和提前准备,以确保项目顺利实施。应当重视交流评估环节,组织制作成果的测试与展示。 教学 模式 项目提出——项目分析——项目实施——展示交流 教学 内容 分析 本节是在学生认识了物体的浮沉条件、了解了常用密度计原理的基础上，基于现实生活中真实问题的解决而设计的跨学科实践活动。微型密度计的构造简单，容易制作，其工作原理综合了浮力、运动与力的关系等物理概念和规律，是本章学习内容的综合应用和升华。 学情 分析 在前面学习物体的浮沉条件时，学生已对密度计的测量原理有了一定的认识。学生知道密度计在正常使用时需要让密度计漂浮在待测液体中,只有轻而小的密度计才能放放人小瓶酒精中进行测量,所以制作微型密度计具有很强的现实意义。由此可以明确项目任务务是,制作能测量小瓶酒精密度的微型密度计。 教学准备 课程资源 希沃课件视频 教学环节 时间分配 教 与 学 过 程 设计意图 动态调整 学习评价 项目提出 1min 项目分析 4min 项目实施 20min 展示交流 15min 消毒酒精的密度约为0.87，用密度计测量酒精的密度，是一种初步判断酒精是否合格的简单方法。不过常用的密度计体积较大，很难放入小瓶酒精中进行测量。 如果能设计和制作一个微型密度计，测量时只需把微型密度计放入小瓶中，就能方便、快速地判断酒精是否合格。 要制作一个微型密度计，需要完成以下任务。 1．设计一个能放入小瓶中，并能用来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。 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，设法让它能竖直漂浮在水面上。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。 2．制作(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3mm的细塑料管、做棉签的实心塑料杆和细的圆珠笔芯等，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入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）制成作品:大家可以团队协作，发挥各自的聪明才智，选择合适的浮子、标度杆和配重，完成微型密度计的制作。 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。 引导学生从密度计工作的原理去分析，经过推理，得到排开液体体积与漂浮物体质量的关系，从而找到减小排开液体体积的办法。 设计满足要求的标度杆直径是该项目的难点。可以创设实验体验，也可以通过类比温度计，让学生意识到精确测量时标度杆的直径不能大。再通过设计层层递进的问题，启发学生思考，帮助学生应用物理原理、数学知识，估算出标度杆的直径。 组织学生讨论交流成功的体会、反思失败的原因，增强学生的自信心和课堂获得感，激发学习科学的兴趣，体现物理与社会生活的紧密联系。 经历挫折与不断创新改进，培养谦虚谨慎、锲而不舍的科学品质。通过小组分工与合作，激发合作意识，提升沟通能力。 发展演绎推理、科学论证及创造性的科学思维 作业设计 基础作业：能力培养题 能力提升：题 板书设计 教学反思与改进 学科网（北京）股份有限公司 $