【2025春人教新版八下物理情境课堂课件含视频】10.4跨学科实践：制作微型密度计 课件（23页）

(课件网) 人教八下物理 同步精品课件 人教版八年级下册 2025年春八下物理情景教学课件嵌视频（统编2024版） 第十章 浮力 10.4 跨学科实践： 制作微型密度计 目 录 项目分析 2 项目实施 3 展示交流 4 项目提出 1 随堂练习 5 消毒酒精的密度约为0.87×103 kg/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. 不过常用的密度计体积较大，很难放入小瓶酒精中进行测量. 项目提出 如果能设计和制作一个微型密度计，测量时只要把微型密度计放入小瓶中，就能方便、快速地判断酒精是否合格. 项目分析 要制作一个微型密度计，需要完成以下任务. 1. 设计一个能放入小瓶中，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. 项目实施 (1)基本思路 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即可. 1. 设计 可能出现的问题： a. 自制密度计放入盛酒精的小瓶后触碰瓶底，会使酒精溢出； b. 吸管直径太大，造成液面在吸管上的位置变化很小，难以判断酒精 密度的大小. 密度计所受浮力的大小等于自身重力，浮力的大小决定了排开酒精的体积. ———密度计的质量 吸管的直径影响了液面在吸管上位置的变化. ———标度杆的直径 思考因素： (2)估算密度计的质量 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，因此我们设计的微型密度计的质量也应为1 g左右. m ≈ 1 g (3)估算标度杆的直径 可以认为消毒酒精的密度为0.86×103~0.88×103 kg/m3是合格的. 如图所示，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4 mm. A B 密度计所受重力G物=mg=1×10-3 kg×10 N/kg=0.01 N 由物体漂浮可知，F浮=G物，又由阿基米德原理可知，F浮=ρ液gV排 故G物=F浮=ρ液 gV排 即F浮=ρ酒精1 gV酒精排1，F浮=ρ酒精2gV酒精排2 代入数值：0.01 N=0.86×103×10 N/kg×Sh1 0.01 N=0.88×103×10 N/kg×Sh2 Δh=h1-h2=4×10-3 m 联立解得：S≈7×10-6 m2=0.07 cm2 结合S=πr2可知，标度杆横截面的半径r ≈1.5 mm，即直径约为3 mm. (4)设计微型密度计的结构 标度杆 浮子 配重 微型密度计的构造 标度杆：体现密度刻度值———判断密度大小； 配重：在标度杆下部增加配重(位于最下方)———为了 使微型密度计在酒精中竖直漂浮； 浮子：在标度杆上固定一个浮子(位于上方)———增大 浮力，避免标度杆在酒精中会下沉. 微型密度计由标度杆、浮子和配重三部分组成. (1)选择材料 2. 制作 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. 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. 标度杆： 浮子： 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量. 改变铜丝或铁丝的长度就可以调节配重. 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(如图所示). 实心塑料杆 塑料球 钢丝 8 cm (2)制成作品 大家可以团队协作，发挥各自的聪明才智，选择合适的标度杆、浮子和配重，完成微型密度计的制作. 下面的制作方案供同学们参考. 一种微型密度计 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，水面上方露出一截塑料 ... ...