2025年春新人教版物理八年級下冊課件 第十章 浮力 第4節(jié) 跨學科實踐：制作微型密度計

跨學科實踐：制作微型密度計第4節(jié)第十章

浮力觀察與思考你們想不想自己動手制作一個微型的密度計呢？工業(yè)生產(chǎn)中測量液體的密度會使用簡易密度計測量液體密度。（重點）02知道制作簡易密度計的方法和步驟。（重點）01理解密度計刻度的原理。（難點）03提高簡易密度計的測量精度。（難點）04學習目標如何制作微型密度計呢？要制作一個微型密度計，你需要完成以下任務：1.設計一個能放入小瓶中，并判斷酒精是否合格的微型密度計。2.按照設計要求，完成微型密度計的制作。一、明確任務設計的微型密度計應滿足哪些要求呢？二、任務分解

密度計要能夠豎直的漂浮在液體中，能通過刻度（或標記）直接讀出液體的密度是否合格。做好的密度計放入小瓶后，不能觸碰到瓶底，也不能使小瓶中的液體溢出。

另外，為了能判斷酒精密度的變化，即密度計放入液體中后有較為明顯的位置變化。因此，要設計符合要求的密度計，應該著重考慮兩個因素：一個是密度計的質量，另一個是標度桿的直徑。

密度計的質量大約為多大？二、任務分解

對于100mL的小瓶酒精來說，若微型密度計測量時排開1~2mL的酒精，一般不會導致酒精溢出。1~2mL酒精的質量為1g左右，因此我們設計的微型密度計的質量也應為1g左右。密度計的標度桿的直徑如何確定？二、任務分解

消毒酒精的密度為0.86×103~0.88×103

kg/m3是合格的。若密度計漂浮在密度為0.86×103~0.88×103

kg/m3的酒精中，則標度桿上的液面應該是一個范圍，在范圍內(nèi)的酒精都是合格的，如圖所示。若A、B間的長度過小，不便于觀察者分辨。為此，可設定A、B間的長度不少于4

mm。這樣，根據(jù)圓柱體的體積公式，就可以計算標度桿的橫截面積和直徑了。通過估算，可以知道標度桿的橫截面積約為0.07

cm2，直徑約為3

mm。

密度計包含哪些必要的部件？二、任務分解

為了使微型密度計能在酒精中豎直漂浮，需要在標度桿下部增加配重(如繞一些銅絲)，但繞銅絲后的標度桿放在酒精中會下沉，因此還要在標度桿上固定一個浮子來增大浮力。這樣，微型密度計由標度桿、浮子和配重三部分組成，配重位于最下方，浮子位于上方，如圖所示。材料：小泡沫塑料球、圓珠筆筆芯、細銅絲、紅色膠布、刻度尺等。制作過程：1.用圓珠筆筆芯(直徑約為3

mm)作為標度桿，塑料桿中部套一個直徑約1.2

cm的泡沫塑料球作為浮子，下端繞有銅絲作為配重，初步做成一個密度計，如圖。三、制作微型密度計2.把這個密度計漂浮在水中調(diào)節(jié)配重。改變銅絲的長度，使密度計在水中漂浮時浮子浸沒在水中，水面上方露出一截塑料桿。3.把調(diào)好配重的微型密度計放入標準消毒酒精中。待微型密度計靜止時，依據(jù)液面的位置在標度桿上做一個記號，最后，用4

mm寬的紅色膠布中心對著記號貼在塑料桿上，微型密度計就做好了。三、制作微型密度計展示各小組制作的微型密度計，分享各自的體驗和收獲。四、展示交流

請用自制的微型密度計測量這些酒精，判斷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。你的測量結果與老師公布的結論相同嗎?請分析產(chǎn)生誤差的原因。說說你的體會?？鐚W科實踐：制作微型密度計任務分解明確任務課堂小結展示交流制作微型密度計1.小東在一根均勻木桿的一端纏上少許銅絲，使得木桿放在液體中能豎直漂浮，從而制成一支簡易密度計。小東將它分別放入甲、乙兩種不同液體中，靜止后如圖所示。若兩種液體的密度分別為ρ甲、ρ乙，靜止時密度計所受的浮力分別為F甲、F乙，則下列說法正確的是（）A.F甲＞F乙

B.F甲＜F乙

C.ρ甲＞ρ乙

D.ρ甲＜ρ乙課堂練習D2.如圖所示，把一個自制的密度計分別放入甲、乙兩種不同液體中，下列判斷正確的是（）A.甲液體的密度比乙液體的密度大 B.在標記刻度時B的示數(shù)應比A小 C.這個密度計在兩液體中受到的浮力相等 D.自制密度計的刻度是均勻的課堂練習C3.如圖甲是小明用粗細均勻吸管制成的簡易密度計。（1）豎直漂浮在水中時，水面位于圖中A處，圖中AB間距離為10

cm，則A處應標為_____g/cm3，將該密度計漂浮在酒精中，所受的浮力_______于在水中所受的浮力，它浸入酒精中的深度為_______cm。（酒精密度為0.8

g/cm3）（2）小華用另一根長度相同且較細的吸管制作了等質量的密度計，如圖乙，直接將小明的刻度線和相應密度值標在自己制作的密度計上，若用小華的密度計來測量液體密度，測量值比真實值偏_______。課堂練習1等12.5小4.在制作簡易密度計的綜合實踐活動中，實驗小組將吸管的一端塞入一些銅絲作為配重，并用石蠟將吸管的兩端封閉，放入水中后，如圖甲所示，想讓該吸管豎直漂浮在水中，接下來合理的措施是______________。如圖乙所示是設計好的密度計，其量程（A至B）是1

g/cm3～1.6

g/cm3。把該密度計放入某種液體中，液面位置恰好在AB的中點C處，則所測液體的密度_______1.3

g/cm3。實驗結束后小華決定再增加一些配重，則該密度計C處對應的刻度值將_______。若小華在水中實驗時將配重增加到了最大，則用該密度_______（選填“能”或“不能”）測量酒精的密度（ρ酒精＝0.8

g/cm3）。課堂練習增加配重小于變大不能5.綜合實踐活動課上，小明用一根長約20

cm的圓柱狀飲料吸管、一段細鐵絲、石蠟和水等制作了一個簡易密度計。制作時，小明先將吸管兩端剪平，鐵絲密繞成小團后塞入吸管一端，再用石蠟將該端口堵住密封；接著，將吸管置于水中使其處于豎直漂浮狀態(tài)（圖甲），用筆在吸管上標記此時水面位置O；取出吸管，量出O點至封口端的距離H，通過分析與計算，在吸管上分別確定密度值0.8

g/cm3、0.9

g/cm3、1.0

g/cm3、1.1

g/cm3的位置并標上密度值。使用時，將密度計靜置于待測液體中，讀出吸管壁上液面處的數(shù)值即為液體密度。課堂練習（1）O位置處的刻度值為_________g/cm3。（2）吸管漂浮在其他液體中時（圖乙），液面下方的深度h＝_________

（用ρ水、ρ液、H表示）。（3）管壁上標注的4個刻度值，相鄰兩刻度值之間的距離_______（選填“相等”或

“不相等”）。（4）小明突發(fā)奇想，將制作好的密度計內(nèi)鐵絲從吸管上端倒出，纏繞到底部外側，

其他沒有變化（圖丙），他用這樣“改裝”后的密度計測同一液體密度，測量

結果_________