初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）跨学科实践：制作微型密度计课前预习ppt课件

这是一份初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）跨学科实践：制作微型密度计课前预习ppt课件，共39页。PPT课件主要包含了感悟新知，不相等等内容，欢迎下载使用。
一、项目提出把鸡蛋放入清水中，观察现象。往清水中不断加盐，观察鸡蛋漂浮时盐少、盐多的情况，你有什么发现？
深度思考 鸡蛋漂浮时排开液体的体积与盐水的密度有关吗？
深度理解有关；漂浮时ρ盐水越大，鸡蛋排开液体的体积V排越小。
对于同一物体来说，它漂浮时V 排是由ρ 液决定的，即液体的密度不同，物体排开液体的体积也就不同。反过来，如果同一物体在不同液体中排开液体的体积不同，那么液体的密度一定不同。根据这个道理，我们可以制成测密度的装置——密度计。
消毒酒精的密度约为0.87×103kg/m3，用密度计测量酒精的密度，是一种初步判断其是否合格的简单方法。一般常用的密度计体积较大，很难放入小瓶酒精中进行测量，所以需要设计和制作一个微型密度计。
二、项目分析1. 观察微型密度计的构造(如图2)。
特别提醒相对于普通密度计，微型密度计要满足能放入小瓶酒精中进行测量，因此需要选用较小的元件进行设计制作。
2. 探讨密度计的工作原理：如图3 所示，设吸管的横截面积为S，测出吸管浸入水中的深度H；若漂浮在其他液体中, 则浸入的深度h 会因液体密度的改变而改变, 但重力仍与浮力大小相等。
密度计的原理漂浮条件F浮=G物。
拓展思考 我们自制的微型密度计是根据什么数量关系式进行标度的？
三、项目实施1. 设计(1)要求：设计一个能放入小瓶中，并判断消毒酒精(密度约为0.8 7×103 kg/m3)是否合格的微型密度计。(2)基本思路：如图4 所示，把塑料吸管的下端用蜡封口并缠上铜丝，设法让它能竖直漂浮在液面上。这就是一个最简单的密度计。
深度思考 我们在自制密度计时可能会出现下面两种现象，你是怎样解决这两个问题呢?①自制密度计放入小瓶后，可能会触碰瓶底，还可能会使酒精溢出。②自制密度计漂浮在不同密度的酒精中时，作为标度杆的吸管因直径太大，可能会造成液面在吸管上的位置变化很小，使我们难以判断酒精密度的大小。
深度理解①密度计所受的浮力等于它所受的重力，浮力的大小决定了排开酒精的体积。所以应减小密度计的重力(质量)；②吸管的直径影响了液面在吸管上位置的变化，所以应减小吸管直径。
总结同学们要设计符合要求的密度计，应该着重考虑两个因素：一是密度计的质量；二是标度杆的直径。
(3)估算密度计的质量我们设计的微型密度计的质量约为多少g ？对于100 mL的小瓶酒精来说，若微型密度计测量时排开1～2 mL 的酒精，一般不会导致酒精的溢出。1～2 mL 酒精的质量为1 g 左右，因此微型密度计的质量也应为1 g 左右。
(4)估算标度杆的直径请你估算标度杆的直径约为多少毫米？如图5 所示，若密度计漂浮在0.86×103 kg/m3 的酒精中，液面位于标度杆的A 位置；漂浮在0.88×103 kg/m3 的酒精中，液面位于标度杆的B位置, 则测量时液面位于A、B 之间的消毒酒精都是合格的。
(5)设计微型密度计的结构深度思考 如何使吸管竖直漂浮在酒精中？怎么解决？
深度理解往吸管里装入适量的铜丝作配重，调整重心使吸管竖直漂浮在酒精中，此时符合漂浮条件F浮=G物。
2. 制作(1) 选材料：饮料吸管(标度杆)、石蜡和打火机(封口)、细铜丝或螺丝钉(配重)、泡沫塑料球(浮子)、记号笔(标识刻度)、刻度尺(测量浸入液体的深度)、水、酒精等。
(2) 制作步骤①取一根长约20 cm 的圆柱状饮料吸管，先将吸管两端剪平，取适量铜丝密绕成小团后从吸管下端塞入作为配重，并用石蜡将吸管的下端口堵住密封，在吸管中部套一个泡沫塑料球作为浮子，初步做成一个微型密度计。
②把这个密度计漂浮在水中调节配重。改变铜丝的长度，使密度计在水中漂浮时浮子浸没在水中，水面上方露出一段标度杆。③把调好配重的微型密度计放入标准消毒酒精中。待微型密度计静止时，依据液面的位置在标度杆上做一个记号。最后，用4 mm 宽的彩色胶布中心对着记号贴在标度杆上，微型密度计就做好了。
[中考·眉山] 物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计，分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，静止时液面相平如图6 所示，密度计在液体中受到的浮力F甲______F乙，液体对杯底的压强p甲______p乙。(均填“＜”“=”或“＞”)
解题秘方：根据物体漂浮的条件，浮力等于重力，比较浮力大小；由图可知，密度计排开液体体积之间的关系，根据阿基米德原理判断液体的密度关系；再根据液体压强公式判断两个烧杯底部受液体压强的关系。
解析：由图可知，密度计在两种液体中均处于漂浮状态，根据密度计原理可知，F 浮=G密，密度计不变，则重力不变，所以密度计在两种液体中所受的浮力相等，即F甲=F乙；由图知，图甲中密度计排开液体的体积大于图乙中排开液体的体积，根据F浮=ρgV 排可知，图甲液体的密度小于图乙液体的密度，即ρ甲＜ρ乙；液面高度相同，根据p=ρgh 可知，两个烧杯底部所受液体的压强p甲＜p乙。
1. 小荣制作了一个简易密度计，取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口(如图所示)。他将密度计放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上1.0g/cm3；将密度计分别放入密度为ρA、ρB 的两种液体中，竖立静止后，在密度计与液面相平处标上A、B。
下列说法中正确的是( )A. ρA>1.0 g/cm3B. ρB