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人教版 初中物理 八年级下册 第十章 浮力 10.4 跨学科实践:制作微型密度计 学案

日期:2025-04-03 科目:物理 类型:初中学案 查看:27次 大小:1375441B 来源:二一课件通
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/ 让教学更有效 精品学案 | 物理学科 【学习目标】 1.设计一个能放人小瓶中,并能用来判断酒精是否合格的微型密度计。 2.按照设计要求,完成微型密度计的制作。 【自主学习】 一、项目分析 制作一个微型密度计,需要完成以下任务。 1.能放入100mL的小瓶中测量; 2.能检测酒精的密度是否合格。合格范围:0.86×103~0.88×103kg/m3 3.按照设计要求,完成微型密度计的制作。 二、项目实施 1. 设计 (1)设计思路 如图所示,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水面上。这就是一个最简单的密度计。 自制密度计放入盛酒精的小瓶后,可能会触碰瓶底,还可能会使酒精溢出。另外,它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。怎样解决这两个问题呢? 密度计所受浮力的大小等于它所受的 ,浮力的大小决定了排开酒精的 。 吸管的直径影响了液面在吸管上位置的变化。看来,要设计符合要求的密度计,应该着重考虑两个因素:一个是密度计的 ,另一个是标度杆的 。 (2)估算密度计的质量 对于100 mL的小瓶酒精来说,若用微型密度计测量时排开1~2 mL的酒精,一般不会导致酒精溢出。计算1~2 mL酒精的质量(取1mL)可以取1g。 根据物体的漂浮条件可知,我们设计的微型密度计的质量也应为 g左右。 (3)估算标度杆的直径 可认为消毒酒精的密度为0.86×103~0.88×103kg/m3是合格的。如图所示,若密度计漂浮在0.86×103kg/m3的酒精中,液面位于标度杆的A位置;漂浮在0.88×103kg/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之间的酒精都是合格的。A、B间的长度过小,不便于观察者分辨。为此,可设定A、B间的长度不少于4mm。 (4)设计微型密度计的结构 为了使微型密度计能在酒精中竖直漂浮,需要在标度杆下部增加配重(如缠上一些铜丝),但增加了配重的标度杆放在酒精中会下沉,因此还要在标度杆上固定一个浮子来增大浮力。 这样,微型密度计由标度杆、浮子和配重三部分组成,配重位于 。 2. 制作 选择材料 浮子:可以用小泡沫塑料球作为浮子,也可以截一段稍粗点的塑料管,将其两头封口作为浮子。 标度杆 :直径约为3 mm的细塑料管、做棉签的实心塑料杆 以及细的圆珠笔芯等,都可以用来做标度杆。 配重:可以在实心塑料杆下端缠上若干圈铜丝,或者在空心的细塑料管下端插入一段粗铁丝作为配重。改变铜丝或铁丝的长度就可以调节配重。 三、项目实施 装器材:用制作棉签的实心塑料杆(直径约为3 mm)作为标度杆,塑料杆中部套一个直径约1.2 cm的泡沫塑料球作为浮子,下端绕有铜丝作为配重,初步做成一个微型密度计。 调配重: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。 标刻度: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塑料杆上,微型密度计就做好了。 【例1】自制的简易密度计如图所示,它是在木棒的一端缠绕铜丝做成的,将其放入不同的液体中,会呈竖直漂浮状态。下列说法错误的是(  ) A.密度计漂浮在水面上静止时,水对密度计的浮力等于它的重力 B.密度计漂浮在水面上静止时,把露出的部分剪去,剩余的部分在水面下静止不动 C.密度计浸入液体的体积越大,说明该液体的密度越小 D.木棒越粗,测量误差越大 密度计的特点是刻度不均匀,上疏下密,上小下大,而且分度值越小越准确;深度越深,相邻两密度值的间距越由题图可知,密度计②所处的深度最深,相邻两密度值的间距最大,测量值最准确。 【例2】小明用一根圆柱状饮料吸 ... ...

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