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(共29張PPT)
物理 人教版（2024）
八年級下冊
第四節(jié)　跨學科實踐：制作微型密度計
第1課時 物體的浮沉條件
學習目標
1.學生能夠理解微型密度計的原理，并學會密度計上刻度的劃分。（重點）
情景導入
同學們，我們一起制作一個微型密度計吧
不過制作之前，我們先去學習微型密度計的原理吧
知識點1　密度計的制作原理
新知講解
原理：根據(jù)物體漂浮時的受力平衡及阿基米德原理制作
在液體中，密度計處于漂浮狀態(tài)。浮力就等于自身重力 F浮=G
在各液體中，始終漂浮，F(xiàn)浮=G，那么F浮大小不變。
密度計可以漂浮在不同液體中測量密度
知識點1　密度計的制作原理
新知講解
ρ液gV排 = ρgV物
在AB液體中，都處于漂浮狀態(tài)。但A中密度計更往上
F浮=G
A
B
V排 =V物 所以液體密度越大，V排越小
刻度是自上往下數(shù)值越來越大
知識點1　密度計的制作原理
新知講解
若一密度計只標記了水的密度刻度，那么密度為ρA 標在什么位置
F浮A=F浮水
ρAgV排A = ρ水gV排水
F浮A=G F浮水=G
V排A =V排水
若密度計形狀規(guī)則，橫截面積是S，測出吸管浸入水中的深度H
hA =H
知識點1　密度計的制作原理
新知講解
①密度計一般比較長，容易傾斜，所以會在底部，放金屬粒，使重心降低。
②重力增大后，下面中空體積變大，又可以漂浮在液體上了。
觀察密度計形狀，上下粗細不一致
例題1
如圖所示為一種自制簡易密度計，它是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的，用它來測量液體密度時，該密度計　　　 在被測液體中（選填“懸浮”、“漂浮”或“下沉”）．將其分別放入裝有液體密度為ρ1和ρ2的兩個燒杯中，可以判斷：ρ1　　ρ2．若該密度計兩次測量中排開液體的質量分別為m1、m2，則m1___　m2
知識點1　密度計的制作原理
新知講解
漂浮
＜
=
解析：
密度計始終漂浮在液體上。液體密度越大，V排越小，密度計的刻度越往下數(shù)值越大。
密度計在液體中漂浮，等于自身重力，浮力大小不變，G排也不變。
知識點1　密度計的制作原理
新知講解
例題2
知識點1　密度計的制作原理
新知講解
將同一支密度計先后放入兩容器中，如圖所示，兩容器中的液體的密度分別是ρA、ρB，密度計受到的浮力分別是FA、FB，則密度和浮力的關系分別滿足（　　）
B
解析：由圖示知密度計放入A、B兩種液體中都是漂浮，所以密度計在兩種液體中所受的浮力都等于自身的重力，密度計在兩種液體中所受的浮力相等，即FA=FB。密度計在A液體中排開液體的體積大于在B中排開液體的體積，據(jù)F浮=ρgV排知，A液體的密度小于B液體的密度，即ρA<ρB。故ACD不符合題意，B符合題意。
知識點1　密度計的制作原理
新知講解
課后總結
第四節(jié)　跨學科實踐：制作微型密度計
第2課時　浮力的應用
學習目標
1.根據(jù)密度計的制作原理設計（重點）
2.動手制作并改進裝置（重點）
情景導入
同學們，我們前面了解了密度計的制作原理
同學們根據(jù)制作要求討論設計制作吧
知識點1　制作微型密度計
新知講解
問題
①密度計放入小瓶后，可能會觸碰瓶底，或碰到側壁，也有可能會溢出酒精。
②若標度桿的吸管的直徑太大，難以判斷酒精密度的大小。
制作要求：能夠測量瓶內(nèi)酒精的密度
微型密度計由標度桿、浮子和配重三部分組成
知識點1　制作微型密度計
新知講解
密度計所受的浮力等于它所受的重力，浮力的大小決定了排開灑精的體積。
若微型密度計測量時排開1~2 mL的酒精，一般不會導致酒精的溢出。1~2 mL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。
密度計的質量要合適
同時為保證密度計能豎直漂浮，底部加配重，上方加浮子來進行平衡
知識點1　制作微型密度計
新知講解
酒精的密度刻度在AB之間，便于觀察者分辨，A、B間的長度不少于4 mm。
因為漂浮，排開液體的質量等于密度計質量
V排== 則 VAB=V排A－V排B=-
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 cm ,直徑約為3 mm。
標度干的直徑
知識點1　制作微型密度計
新知講解
浮子：小泡沫塑料球作為浮子
標度桿：直徑約為3 mm的細塑料管、實心塑料桿以及細的圓珠筆芯等，
配重：可以在實心塑料桿下端纏上若干圈銅絲，或者在空心的細塑料管下端插入一段粗鐵絲作為配重。
器材準備：
知識點1　制作微型密度計
新知講解
將標度、浮子等依次安裝，再放到水中調(diào)節(jié)配重。
配重結束，再放到酒精中進行測量。
制作成品
例題1
如下列幾幅圖片中關于壓強、浮力的分析：這些說法正確的是（　　）
① 甲圖是雞蛋在濃鹽水中靜止時的情況，若往濃鹽水中再加一些鹽，雞蛋再次靜止后所受浮力與原來相等
② 乙圖是我國海軍的潛水艇在海中懸浮、上浮、漂浮訓練過程，潛水艇在懸浮和漂浮時所受的浮力不相等
知識點1　制作微型密度計
新知講解
C
③ 將一木棒下端纏一些銅絲制成的簡易密度計分別放入甲、乙兩溶液中，靜止時液面相平如圖丙，甲溶液對密度計底部的壓強等于乙溶液對密度計底部的壓強
④ 若把丙圖中密度計在乙液體的液面以上部分的截掉后，剩余部分一定在乙液體中漂浮
A．②④ B．①②③ C．①②③④ D．①④
解析：
甲圖中雞蛋在鹽水中無論是懸浮或漂浮狀態(tài)，所受浮力均與重力的大小相等。故①正確；乙圖中的潛水艇是利用改變自身重力的原理來實現(xiàn)上浮或下沉的，故潛水艇在懸浮時的重力大小與在漂浮時的重力大小不同，所受浮力也不同。故②正確；由二力平衡可知。密度計在甲、乙兩溶液中所受浮力均等于重力大小，根據(jù)F=PS可知密度計底部在甲乙兩溶液中所受的壓強大小也相等，故③正確；若把丙圖中密度計在乙液體的液面以上部分的截掉后，密度計所受浮力大于重力，密度計上浮，最后一定在乙液體中漂浮狀態(tài)。故④正確。故ABD錯誤，C正確。
知識點1　制作微型密度計
新知講解
例題2
知識點1　制作微型密度計
新知講解
小明取一根粗細均勻的飲料吸管，在其下端塞入適量金屬絲并用石蠟封口，制成簡易密度計．現(xiàn)使吸管豎直漂浮在不同液體中，測量出液面到吸管下端的深度為h，如圖所示．則下列圖表示吸管所受的浮力大小F、液體的密度ρ與深度h關系的圖象中，可能正確的是（ ）
D
解析：同一只密度計，重力G不變，豎直漂浮在不同液體中，由漂浮條件F浮=G可知，浮力不變，與浸沒液體中的深度無關，故AB錯誤；
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排得，g是定值，ρh的乘積為定值，所以ρ、h的關系呈現(xiàn)反比例函數(shù)圖象，故C錯誤，D正確．
知識點1　制作微型密度計
新知講解
課后總結
謝謝觀看
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