人教版（2024）八年級下冊物理第十章《浮力》第4節(jié) 跨學(xué)科實(shí)踐制作微型密度計(jì) 教案

第第頁人教版（2024）八年級下冊物理第十章《浮力》第4節(jié)跨學(xué)科實(shí)踐:制作微型密度計(jì)教案教學(xué)目標(biāo)物理觀念:認(rèn)識(shí)密度計(jì)的結(jié)構(gòu)、刻度方法和工作原理,理解漂浮條件及應(yīng)用?？茖W(xué)思維:運(yùn)用控制變量法,探究提高密度計(jì)測量準(zhǔn)確程度的方法?？茖W(xué)探究:制作密度計(jì),會(huì)使用密度計(jì)測量液體的密度;經(jīng)歷密度計(jì)的制作過程,認(rèn)識(shí)密度計(jì)的構(gòu)造、刻度方法和工作原理。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力;通過了解物理知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用,進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)物理知識(shí)的能力,養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn):能應(yīng)用二力平衡和浮力等知識(shí)設(shè)計(jì)、制作微型密度計(jì)。教學(xué)難點(diǎn):在制作過程中能主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題并采取有效方法解決問題。教學(xué)準(zhǔn)備教師準(zhǔn)備:密度計(jì)實(shí)物、教學(xué)課件。學(xué)生準(zhǔn)備: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。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)意圖一、項(xiàng)目提出1.教師出示兩杯水,其中一杯盛有鹽水,另一杯盛有淡水,你能進(jìn)行區(qū)分嗎?學(xué)生:分別測量質(zhì)量和體積,計(jì)算密度,密度大的是鹽水。學(xué)生:將同一只雞蛋放在兩種液體中,比較浮沉情況,雞蛋上浮的是鹽水。將一段細(xì)繩固定在雞蛋的一端,一名學(xué)生上臺(tái)進(jìn)行演示。教師:除了以上兩種方法外,還有什么方法?學(xué)生:使用密度計(jì),將密度計(jì)放在兩種液體,密度大的是鹽水。教師展示密度計(jì)實(shí)物,請學(xué)生上臺(tái)演示。2.教師再次展示消毒用的小瓶消毒酒精,讓學(xué)生把密度計(jì)放在小瓶中測量密度,發(fā)現(xiàn)不能放在小瓶中,提問學(xué)生應(yīng)該怎么辦?學(xué)生:用更小的密度計(jì)來進(jìn)行測量。教師:今天我們來學(xué)習(xí)并制作“微型密度計(jì)”。通過區(qū)分淡水和鹽水,利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題,同時(shí)引入密度計(jì)二、項(xiàng)目分析課件展示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)的設(shè)計(jì)制作。明確本節(jié)課實(shí)踐任務(wù)三、項(xiàng)目實(shí)施(一)項(xiàng)目設(shè)計(jì)1.基本思路:課件展示密度計(jì)實(shí)物圖和結(jié)構(gòu)圖,學(xué)生觀察并思考如何設(shè)計(jì)一個(gè)最簡單的密度計(jì)。師生共同歸納總結(jié):將塑料吸管下端封口并纏上銅絲,使它漂浮在液面上,就制成了一個(gè)最簡單的密度計(jì)。教師:密度計(jì)上的膨脹球的作用是什么?學(xué)生:增大排開液體的體積,從而增大浮力,不至于使密度計(jì)沉入液體中。教師: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?學(xué)生:是為了降低重心,使密度計(jì)不至于傾斜。教師:加銅絲這一過程,我們稱為配重。學(xué)生活動(dòng):請同學(xué)們?yōu)樽约旱拿芏扔?jì)配重并使得它能夠豎直漂浮在液體中。學(xué)生完成后,小組展示成果。教師:你在操作過程中有什么發(fā)現(xiàn)?學(xué)生:配重不能太多,會(huì)使吸管下沉到杯底。學(xué)生:配重不能太少,會(huì)使吸管傾斜,不能豎直漂浮在水中。請同學(xué)們閱讀課本78頁,制作符合要求的密度計(jì),應(yīng)該著重考慮的兩個(gè)問題是什么?學(xué)生:密度計(jì)的質(zhì)量和標(biāo)度桿的直徑。2.估算密度計(jì)的質(zhì)量。教師再次展示消毒用的小瓶消毒酒精(100mL),將密度計(jì)的下半部分放入小瓶中,有酒精溢出。若溢出的酒精為1mL,密度計(jì)的質(zhì)量大約為多少?通過配重使密度計(jì)漂浮在水中,為測量密度做準(zhǔn)備學(xué)生第一次體驗(yàn)將密度計(jì)豎直漂浮在液體中,感受成功的快樂。在動(dòng)手的過程中了解到浮力等于重力小組合作學(xué)習(xí):估算密度計(jì)的質(zhì)量,酒精的密度取0.88g/cm3。小組代表展示計(jì)算過程。F浮=G排=G密度計(jì)=ρ酒精gV排,即G密度計(jì)=m密度計(jì)g=ρ酒精gV排,m密度計(jì)=ρ酒精V排=0.88g/cm3×1cm3=0.88g≈1g。3.估算標(biāo)度桿的直徑。小組合作學(xué)習(xí):閱讀課本78頁,設(shè)定A、B之間的長度不少于4mm,估算標(biāo)度桿的橫截面積。小組代表展示估算過程:根據(jù)阿基米德原理和浮沉條件得:ρ酒精gV排=m密度計(jì)g,ρ酒精V排=ρ酒精Sh=m密度計(jì),分別列式:0.86g/cm3×S×hA=1g、0.88g/cm3×S×hB=1g,hA=1g0.86g/cm3×S、hB=1g0.88g/cm3×S,A與B的長度差為4mm,教師:根據(jù)面積公式S=πr2我們可以粗略估計(jì)標(biāo)度桿的直徑約為0.3cm,即3mm(此處計(jì)算標(biāo)度桿的直徑較為繁瑣,不必浪費(fèi)過多時(shí)間進(jìn)行計(jì)算)。4.設(shè)計(jì)微型密度計(jì)的結(jié)構(gòu)學(xué)生閱讀課本78~79頁,明確密度計(jì)的結(jié)構(gòu),微型密度計(jì)由浮子、標(biāo)度桿和配重三部分組成,總結(jié)三部分的作用。(二)制作學(xué)生閱讀課本79頁,然后小組合作制作微型密度計(jì),教師巡視指導(dǎo)并拍照。1.用制作棉簽的實(shí)心塑料桿作為標(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準(zhǔn)記號(hào)貼在標(biāo)度桿上。利用浮沉條件和阿基米德原理估算密度計(jì)的質(zhì)量和標(biāo)度桿的直徑,用物理和數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題小組合作制作微型密度計(jì),培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神和科學(xué)探究能力四、展示交流1.學(xué)生展示自己的作品,并描述在制作過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)行自我評價(jià)和相互評價(jià)。2.各小組用自制微型密度計(jì)測量密度不同的酒精,判斷密度是否符合要求,哪瓶偏大,哪瓶偏小,教師公布答案,比較測量結(jié)果與教師公布的結(jié)論是否相同。3.如果測量結(jié)果與老師公布的結(jié)論不同,請分析產(chǎn)生誤差的原因。4.若測量結(jié)果與老師公布的結(jié)論相同,說說你的體會(huì)。對制作過程及制作成果及時(shí)進(jìn)行反思,不斷改進(jìn),培養(yǎng)分析概括能力板書設(shè)計(jì)第4節(jié)跨學(xué)科實(shí)踐:制作微型密度計(jì)一、項(xiàng)目提出:制作微型密度計(jì)。二、項(xiàng)目分析三、項(xiàng)目實(shí)施(一)項(xiàng)目設(shè)計(jì)1.基本思路:塑料吸管下端封口并纏上銅絲(配重)。兩個(gè)因素:密度計(jì)的質(zhì)量、標(biāo)度桿的直徑。2.密度計(jì)的質(zhì)量:約1g。3.標(biāo)度桿的直徑:3mm左右。4.結(jié)構(gòu):標(biāo)度桿、浮子、配重。(二)制作四、展示交流作業(yè)設(shè)計(jì)對你所制作的微型密度計(jì)加以改進(jìn)和完善,減小誤差。學(xué)有余力的學(xué)生可以課后制作能測量液體密度的密度計(jì),制作完成后與同學(xué)們進(jìn)行分享交流。教學(xué)反思本次跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)通過微型密度計(jì)的制作,來判斷消毒酒精是否合格,體現(xiàn)了物理學(xué)科“從物理走向社會(huì)”的特點(diǎn),學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中估算密度計(jì)的質(zhì)量和標(biāo)度桿的直徑,加深對浮沉條件的理解和應(yīng)用,并培養(yǎng)他們的觀察能力和實(shí)踐操作能力。活動(dòng)設(shè)計(jì)注重學(xué)生的主動(dòng)參與