資源簡介

(共22張PPT)
物理 人教版（2024）
八年級下冊
第十章　浮力
第4節　跨學科實踐：
制作微型密度計
任務一：探尋符合要求的微型密度計的參數
思考：
1.生活中對消毒酒精的密度有一定的要求,想要快速簡單地判斷出酒精是否合格,常用的密度計有些大了,不能直接放入瓶中進行測量,如果能制作一個微型密度計,將它直接放入小瓶酒精中,就可以方便地測量出酒精的密度,進而判斷酒精是否合格。想要制作一個微型密度計,需要滿足什么條件呢
(1)使小瓶中的酒精不溢出。
(2)能夠讓密度計在不同濃度的酒精中示數變化明顯。
任務一：探尋符合要求的微型密度計的參數
思考：
2.如何保證用密度計測量酒精密度時,瓶內的酒精不溢出呢 為了使瓶內的酒精不溢出,需要對哪個量進行控制呢
要使溢出的水較少,需要減少木塊的排水量,即減少木塊的浮力。密度計使用時漂浮在液面上,它受到的浮力等于它的重力,所以制作密度計時需要控制它的質量。
任務一：探尋符合要求的微型密度計的參數
思考：
3.以裝100 mL酒精的小瓶為例,為了保證瓶內的酒精不溢出,密度計的質量是多少合適呢
當密度計排開酒精的體積范圍為1~2 mL時,瓶內的酒精不會溢出,據此可估算得出密度計的質量大約為1 g。
任務一：探尋符合要求的微型密度計的參數
思考：
4.如何使密度計在不同濃度的酒精中刻度變化比較明顯呢
把兩根粗細不同的木棍(它們的質量相等)分別放入裝滿水的溢水杯中,兩次實驗中,溢出水的體積相同,仔細觀察兩根木棍浸入水中的深度。
任務一：探尋符合要求的微型密度計的參數
思考：
5.為了使密度計在不同濃度的酒精中示數變化明顯,我們應選擇粗一點的、還是細一點的密度計呢
細點的密度計在使用時示數變化得更明顯。
任務一：探尋符合要求的微型密度計的參數
實際生活中,認為消毒酒精的密度為0.86×103~0.88×103 kg/m3是合格的。若密度計漂浮在0.86×103 kg/m3的酒精中,液面位于標度桿的A 位置;漂浮在0.88×103 kg/m3的酒精中,液面位于標度桿的B 位置,則測量時液面位于A、B 之間的酒精都是合格的。A、B 之間的長度不少于4 mm,便于觀察測量。
任務一：探尋符合要求的微型密度計的參數
思考：
6.密度計的直徑是多少較為合適呢
根據在兩種濃度不同的酒精中漂浮的條件,和圓柱體體積公式,可以計算出密度計的直徑。經估算可知標度桿的橫截面積約為0.07 cm2,直徑約3 mm。
任務一：探尋符合要求的微型密度計的參數
思考：
7.如果我們用直徑為3 mm的小木棍作為密度計的標度桿,質量不足1 g該怎么辦呢
可以給小木棍增加配重。
任務一：探尋符合要求的微型密度計的參數
思考：
8.加配重后,小木棍不能直立漂浮在酒精里該怎么辦呢
可以在小木棍上固定一個浮子。
任務一：探尋符合要求的微型密度計的參數
思考：
9.浮子的體積多大合適呢
質量為1 g的密度計,排出酒精的質量也是1 g,1 g左右的酒精體積約為1.2 cm3,所以浮子的體積約為1.2 cm3。
任務二：利用所給器材制作微型密度計
制作過程：
1.用細木棍(直徑約3 mm)作為標度桿。
2.用泡沫球(直徑約為1.2 cm)作為浮子,制作中浮子需要浸沒在水中。
3.下端繞鐵絲作為配重，為使密度計漂浮在水中，需要改變鐵絲的長度進行調試，確保水面上方露出一截小木棍。
任務二：利用所給器材制作微型密度計
交流過程：
1.用托盤天平測量微型密度計的質量。
2.用刻度尺測量微型密度計的直徑。
任務二：利用所給器材制作微型密度計
交流過程：
3.將微型密度計放入密度是0.87×103 kg/m3的酒精中，待密度計靜止時，觀察液面對應在木棍上的位置，并做一個標記。
任務二：利用所給器材制作微型密度計
交流過程：
4.根據液面位置在標度桿上做一個記號，用4 mm寬的膠面中心對著記號位置貼在塑料桿上，一個微型密度計制作完成。
5.把密度計放入待測酒精中,檢驗酒精是否符合消毒要求。
核心總結
密度計的工作原理:密度計漂浮時,浮力等于重力。
課堂評價
1.在表面涂蠟的細木棒末端繞上適量的金屬絲制成一個密度計，把它分別放到甲、乙、丙三種不同的液體里，如圖所示，則 ( )
A.木棒在甲液體里受到的浮力最大
B.木棒在乙液體里受到的浮力最大
C.丙液體的密度最大
D.甲液體的密度最小
D
課堂評價
2.某同學將粗細均勻的吸管一端密封，在吸管內裝上適量的鐵砂，并在吸管上標上刻度線及相應的密度值，制成了簡易密度計，如圖所示。密度計上有密度值為ρ1和ρ2的兩條刻度線(ρ1>ρ2)，兩刻度線之間的距離為Δh，該同學發現Δh很小。若想增大Δh，分析說明應增加還是減少吸管內鐵砂的質量。
課堂評價
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