10.4 跨学科实践：制作微型密度计 课件-2025-2026学年人教版物理八年级下学期

该初中物理课件围绕浮力、二力平衡及密度计原理展开，从实验室密度计无法测量小瓶酒精的实际问题导入，引导学生制作微型密度计，衔接浮力知识，搭建从理论到实践的学习支架。 其亮点在于跨学科实践，通过吸管、泡沫球等日常材料制作密度计，结合科学思维（推导刻度公式）和科学探究（调试配重、标定刻度），培养学生动手与创新能力。教师可借助此资料开展实践教学，提升学生应用物理知识解决实际问题的能力。

八年级物理下册 •人教版（2024新版） 第十章 浮力 第4节 跨学科实践：制作微型密度计 物理观念： 通过简易密度计的设计和制作，让学生学会应用二力平衡和浮力等知识进行技术设计的思想和方法。 科学思维： 1.通过简易密度计的设计、制作，培养学生敢于动手、乐于创新、发现问题和解决问题的能力。 2.通过实践促进学生的思考和探索，培养他们的批判性思维和创新能力。将物理知识应用到实际生活中，解决实际问题。 科学态度与责任 通过交流和展示，提高语言表达和自我评价及相互评价的能力。 重点 难点 学习目标 项目提出 消毒酒精的密度约为0.87×103 kg/m3。用密度计测量酒精的密度，初步判断消毒酒精是否合格。实验室用的密度计体积较大，很难放入小瓶酒精中进行测量。 可以设计和制作一个微型密度计，利用微型密度计能方便、快速地测量酒精的密度，并判断其是否合格。 项目分析 1. 密度计的工作原理。 密度计漂浮在液体中→F浮=G物→在不同液体中受到的浮力不变。 　　设细管的横截面积为S，测出吸管浸入水中的深度H；若漂浮在其他液体中，则浸入的深度h会因液体密度的改变而改变，但重力仍与浮力大小相等。 G G F浮2 F浮1 H h 根据漂浮条件和阿基米德原理可得: F浮1＝ρ水SHg F浮2＝ρ液Shg ρ水SHg＝ρ液Shg 根据此公式标定微型密度计的刻度值。 项目分析 标度杆：塑料吸管或空笔芯做标度杆； 浮子：泡沫塑料球做浮子； 配重：铜丝（或焊锡丝0.2 mm）做配重。 配重：降低重心 标度杆 2.密度计的结构 3.制作密度计需要的工具 剪刀、热熔胶、油性笔、钳子、清水、 0.8 g/cm³的标准酒精 浮子 增大浮力 项目实施 4.制作过程 （1）处理标度杆：剪取8 cm 吸管，一端用热熔胶密封，防止进水。 （2）固定浮子：将泡沫球套在吸管中部，用胶带固定，确保不滑动。 （3）缠绕配重：在密封端密绕细铜丝，边绕边调试：放入清水中能竖直漂浮、不倾斜、不触底，浮子完全浸没、杆露出 3–4 cm 为宜。 （4）密封加固：配重端再涂一层热熔胶，完全覆盖铜丝，防止进水和铜丝脱落。 项目实施 其他刻度：密度计放入某液体中静止，测量浸在液体中的深度为h（如图1所示）,在其与液面相交处画线，标定为“ ”。 酒精刻度（0.8 g/cm³）：放入标准酒精中，密度计静止后，在其与液面相交处画线，标定为“0.8”。 水刻度1.0 g/cm³：放入清水，密度计静止后，测量浸在水中的深度为H,在其与液面相交处画线，标定为“1.0”。 （5）刻度标定（关键） 图1 图2 吸管长度为L,密度计放入某液体中静止，测量浸在液体中的深度为h（如图2所示）,在其与液面相交处画线或 标定为“ ”。 展示交流 1.密度计的刻度规律：上小下大、上疏下密。 2.检验与微调：放入待测液体，观察是否竖直、读数是否清晰；倾斜则增加配重，沉底则减少配重。 3.调整浮子：浮子应浸没在液体中，若微型密度计放入液体，发现浮子的一部分露在液面上方，采取的措施：多缠绕一些金属丝（或减小浮子的体积），让浮子浸没在液体中。 4.怎样提高自制密度精确程度了? (1)增加配重质量；(2)换复细的吸管;（3）量程会减小。 5.怎样增加量程？ （1）减小配重质量；（2）换更粗的吸管。 项目实施 消毒酒精的密度的合格范围为0.86~0.88×103kg/m3 a.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。 b.若密度计漂浮在0.88×103kg/m3 的酒精中，液面位于标度杆的B位置。 测量时液面位于A、B之间的消毒酒精都是合格的。 A B 课堂总结 课堂习题 1.将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端（能使铅笔竖直浮在液体中），这就制成了一个简易密度计。将它分别放置于甲、乙两种液体中，静止时的情景如图所示。下列说法中正确的是（　　） A.该简易密度计在甲液体中受到的浮力较大 B.该简易密度计在乙液体中受到的浮力较大 C.甲液体的密度较大 D.乙液体的密度较大 D 2.如图所示为一种自制简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，用它来测量液体密度时，该密度计会 （选填“悬浮”、“漂浮”或“下沉”）在被测液体中．将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中，此时液面高度相同，可以判断：ρ1 ρ2． 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．若液体对容器底部的压强分别为P1、P2，则P1 P2 。（后三空选“＜”、“=”或“＞”） 漂浮 < = < 3.在学习了如图甲所示的密度计后，小杰在木棒的一端缠绕一些铜丝，自制了一个简易密度计。他将密度计分别放入盛有不同液体的乙、丙两个烧杯中，密度计均能竖立在液体中，其中浸入液体的深度比为5:2。下列说法正确的是( )。 A.密度计在液体中处于悬浮状态 B.若乙中液体为水，则丙中液体密度为2.5 g/cm3 C.乙和丙中液体密度之比为5:2 D.密度计底端在乙和丙中所受液体压强之比为5:2 B 1. 物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计，分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，静止时液面相平如图所示，密度计在液体中受到浮力F甲 F乙，液体对杯底的压强p甲 p乙。（均选填“＜”“=”或“＞”） = ＜ 2. 小明把制作好的微型密度计放入酒精中时，发现浮子的一部分露在液面上方，为此他应该采取的措施是__________ ___________________________（合理即可）。 多缠绕一些 金属丝（或减小浮子的体积） 3.水平面上的两个相同柱形容器 A、B，分别盛有体积相等的同种液体。将甲、乙两支不同的密度计放入液体中，处于如图 10-4-6 所示的静止状态，下列判断正确的是（ ) A. 两密度计所受浮力 F甲=F乙 B. 两密度计的质量m甲<m乙 C. 两密度计受到液体向上的压力F向上甲>F向上乙 D. 液体对容器底部的压力FA​=FB B 4.利用塑料笔芯自制密度计，同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用 。将所选笔芯放入水中，它能____ 漂浮在水中，在笔芯上标出水面的位置A；将笔芯放入酒精中，仍可飘浮，标出液面的位置B，如图所示。改笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小 。已知水的密度ρ1=1 g/cm3，酒精的密度ρ2=0.8 g/m3，若笔芯漂浮在密度为ρ3=0.9 g/cm3的液体中，则液面对应的位置可能是 （选填“C”或“D”）。 旧笔芯 竖直 相等 D 5.某跨学科实践小组，利用塑料杆、泡沫小球和细铜丝自制了一个微型密度计如图甲所示，用此密度计测量盐水的密度，并进行如下操作（铜丝的体积忽略不计，ρ水=1g/cm3，g=10N/kg）。 (1)在塑料杆下端缠绕铜丝，其作用是___________（“升高”或“降低”）重心，使密度计能竖立在不同液体中；制作完成后，测得密度计的总质量m=11g，塑料杆的横截面积s=0.2cm2； (2)将密度计放在水中，待静止时在塑料杆与液面齐平的位置做好标记A，此时受到的浮力为F1；再把密度计放入待测的盐水中，静止时密度计上的A点高出液面 ，此时所受浮力为F2，则F1___________F2； (3)由以上数据测得此盐水的密度ρ盐水=_________g/cm3。 降低 = 1.1 6.跨学科实践中同学们制作了一个简易密度计（如图）：取来一根粗细均匀的吸管，在吸管下端缠上一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管下端封起来，放入水中。 (1)在吸管下端缠上一些铜丝作为配重目的是_____________________________________。 (2)使吸管竖直漂浮在密度为1.0×103kg/m3水中，在吸管上标出水面的位置，测出吸管浸入水中的深度为8cm。若吸管竖直漂浮在某种液体中，吸管浸入液体中的深度为10cm，则此种液体的密度为______________kg/m3。若吸管竖直漂浮在密度为1.2×103kg/m3的盐水中，则吸管浸入盐水中的深度为__________cm。 (3)根据以上数据，将吸管上端刻度与下端刻度进行比较，得到刻度线的两个特点：上端刻度对应的密度值小，下端刻度对应的密度值大；上端刻度________（疏/密，下同），下端刻度__________ 。 (4)要使简易密度计上相邻两条刻度线之间的距离大一些，使测量结果更精确，可适当 ________(增大/减小）配重。 降低重心，使密度计竖直漂浮在液体中 0.8×103 6.67 疏 密 增大 Lavf57.25.100 $