第十章第四節(jié)《跨學(xué)科實(shí)踐制作微型密度計(jì)》課件2024人教版物理八年級(jí)下學(xué)期

第四節(jié)《跨學(xué)科實(shí)踐：制作微型密度計(jì)》2025人教版初中物理新教材第十章《浮力》同學(xué)們觀察圖片后思考：為什么雞蛋在不同液體里狀態(tài)不同？感悟新知對(duì)于同一物體來(lái)說(shuō)，它漂浮時(shí)V排是由ρ液決定的，即液體的密度不同，物體排開(kāi)液體的體積也就不同。反過(guò)來(lái)，如果同一物體在不同液體中排開(kāi)液體的體積不同，那么液體的密度一定不同。根據(jù)這個(gè)道理，我們可以制成測(cè)密度的裝置——密度計(jì)。感悟新知怎樣才能精準(zhǔn)測(cè)量液體密度？《跨學(xué)科實(shí)踐：制作微型密度計(jì)》密度知識(shí)回顧計(jì)算密度的公式：ρ=m/V?依據(jù)阿基米德原理（F浮=ρ液gV排）和物體漂浮條件（F浮=G物），詳細(xì)推導(dǎo)密度計(jì)工作原理，讓學(xué)生明白其背后的物理邏輯。?借助動(dòng)畫(huà)或多組圖片，展示密度計(jì)在不同密度液體中浸入深度的變化，直觀呈現(xiàn)液體密度與浸入深度的反比關(guān)系。密度計(jì)原理一、項(xiàng)目實(shí)施同學(xué)們觀察：密度計(jì)實(shí)物圖和結(jié)構(gòu)圖,思考如何設(shè)計(jì)一個(gè)最簡(jiǎn)單的密度計(jì)。1.密度計(jì)上的膨脹球的作用是什么?增大排開(kāi)液體的體積,從而增大浮力,不至于使密度計(jì)沉入液體中。2.為什么制作密度計(jì)時(shí)要將塑料吸管下端封口并纏上銅絲?為什么加重物就能豎直漂浮?是為了降低重心,使密度計(jì)不至于傾斜。(二)制作1.展示所需材料：泡沫塑料球、直徑約3mm的塑料管(或細(xì)圓珠筆芯)、實(shí)心塑料管、銅絲、4mm寬的彩色膠布、密度不同的酒精、標(biāo)準(zhǔn)消毒酒精(密度已知)、水、小刀、剪刀等。。使密度計(jì)能豎直漂浮繞銅絲后的標(biāo)度桿會(huì)在酒精中下沉在標(biāo)度桿下部增加配重（如繞銅絲）在標(biāo)度桿上固定一個(gè)浮子來(lái)增大浮力設(shè)計(jì)微型密度計(jì)的結(jié)構(gòu)?同學(xué)們閱讀課本,然后小組合作制作微型密度計(jì)。1.用塑料桿作為標(biāo)度桿,塑料桿中部套一泡沫塑料球作為浮子。2.實(shí)心塑料桿下端纏繞銅絲,調(diào)節(jié)銅絲的長(zhǎng)度,使微型密度計(jì)能豎直漂浮在水中。3.將調(diào)好配重的微型密度計(jì)放入標(biāo)準(zhǔn)消毒酒精中。待微型密度計(jì)靜止時(shí),根據(jù)液面位置在標(biāo)度桿上做標(biāo)記。最后,用4mm寬的彩色膠布中心對(duì)準(zhǔn)記號(hào)貼在標(biāo)度桿上。2.制作流程分步詳解制作微型密度計(jì)實(shí)踐步驟（三）操作注意事項(xiàng)強(qiáng)調(diào)?安全提醒：告誡學(xué)生操作時(shí)小心吸管尖銳處，避免劃傷手指，確保實(shí)驗(yàn)安全。?測(cè)量要點(diǎn)：強(qiáng)調(diào)測(cè)量刻度時(shí)保持吸管穩(wěn)定，視線與液面平齊，保證讀數(shù)精準(zhǔn)。制作微型密度計(jì)實(shí)踐步驟實(shí)踐操作與數(shù)據(jù)分析（一）學(xué)生分組實(shí)踐（15min）學(xué)生分組制作微型密度計(jì)。（二）數(shù)據(jù)記錄與分析?1.同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表，要求記錄不同液體中密度計(jì)刻度值，依據(jù)原理計(jì)算液體密度，對(duì)比已知值。2.分析誤差產(chǎn)生原因。消毒酒精編號(hào)123實(shí)際密度（g/cm3）測(cè)量的結(jié)果（符合/偏大/偏?。┟芏扔?jì)的上下限標(biāo)記和塑料桿的直徑有關(guān)，當(dāng)測(cè)量該數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確時(shí)，會(huì)造成標(biāo)記的錯(cuò)誤，如果測(cè)量的直徑偏大，則算出來(lái)的刻度范圍偏??；反之則偏大。（三）成果展示交流?1.學(xué)生展示自己的作品,并描述在制作過(guò)程中遇到的困難和解決的方法。從取材的合理性、刻度標(biāo)注的正確和準(zhǔn)確程度、制作的精巧和美觀性等方面進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和相互評(píng)價(jià)。2.各小組用自制微型密度計(jì)測(cè)量密度不同的酒精,判斷密度是否符合要求,哪瓶偏大,哪瓶偏小,教師公布答案,比較測(cè)量結(jié)果與教師公布的結(jié)論是否相同。3.如果測(cè)量結(jié)果與老師公布的結(jié)論不同,請(qǐng)分析產(chǎn)生誤差的原因。4.若測(cè)量結(jié)果與老師公布的結(jié)論相同,說(shuō)說(shuō)你的體會(huì)。提升訓(xùn)練4.如圖所示，小華制作一個(gè)簡(jiǎn)易的密度計(jì)：她選擇—根長(zhǎng)16cm的飲料吸管，將一些銅絲從下端塞入并用石蠟封口，使吸管在液體中漂浮時(shí)能保持在豎直方向。

（1）密度計(jì)在液體中漂浮時(shí)，受到的浮力

(選填“大于”“等于”或“小于”)重力。（2）把密度計(jì)放入水中，露出水面的長(zhǎng)度是7cm，再將密度計(jì)放入某液體中，露出液面的長(zhǎng)度是6cm，則此液體的密度為

．乙0.9×103kg/m3

（3）有兩根粗細(xì)不同的吸管甲和乙，甲管較粗，乙管較細(xì)，裝入銅絲后總質(zhì)量相同。則

(選填“甲”或“乙”)吸管制成的密度計(jì)測(cè)量結(jié)果更精確。等于提升訓(xùn)練三（1）根據(jù)物體浮沉條件可知，密度計(jì)在液體中漂浮時(shí)，受到的浮力等于重力；（2）吸管浸入水中的深度h水=16cm?7cm=9cm將該密度計(jì)放入某液體中，浸入液體的深度h液=16cm?6cm=10cm，因?yàn)槊芏扔?jì)不管是在水中還是在液體中，都是漂浮狀態(tài)，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）為了使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確，使密度計(jì)上兩條刻度線之間的距離大一些；因?yàn)閂排=S△h且不變，所以，要使△h變大，應(yīng)減小S；因此乙吸管制成的密度計(jì)測(cè)量結(jié)果更精確．跨學(xué)科知識(shí)融合密度計(jì)的刻度有兩個(gè)特點(diǎn)：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，下方的刻度緊密。（不均勻，上疏下密）這是為什么呢？同學(xué)們能不能從數(shù)學(xué)角度，解釋密度計(jì)刻度標(biāo)注依據(jù)？九年級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，常常需要配制特定濃度溶液時(shí)需精準(zhǔn)測(cè)量液體密度，實(shí)用密度計(jì)很方便。制作微型密度計(jì)項(xiàng)目提出課堂小結(jié)設(shè)計(jì)和制作一個(gè)微型密度計(jì)展示交流1.設(shè)計(jì)一個(gè)能放入小瓶中，并判斷酒精是否合格的微型密度計(jì)。2.按照設(shè)計(jì)要求，完成微型密度計(jì)的制作。1.檢驗(yàn)幾瓶密度不同的酒精消毒液；2.進(jìn)行誤差分析；3.交流談?wù)勛约旱捏w會(huì)。項(xiàng)目分析項(xiàng)目實(shí)施1