初中人教版（2024）跨学科实践：制作微型密度计教课ppt课件

这是一份初中人教版（2024）跨学科实践：制作微型密度计教课ppt课件，共13页。PPT课件主要包含了学习目标，新课引入，基本思路，新课讲解，估算密度计的质量，估算标度杆的直径，选择材料，制成作品等内容，欢迎下载使用。
1.了解简易密度计的工作原理。 2.会制作简易密度计，并能对简易密度计进行合理改进。 3.会用简易密度计测量液体的密度。
消毒酒精的密度约为 0.87×10 3 kg/m3。用密度计测量酒精的密度，是一种初步判断酒精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。如果能设计和制作一个微型密度计，测量时只需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。如何设计制作微型密度计呢？
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。微型密度计要满足的要求：要求1：自制密度计放入盛酒精的小瓶后，不能触碰瓶底，也不能使酒精溢出。要求2：为了能判断酒精密度的变化，即密度计放入液体中后有较为明显的位置变化。
任务一、设计一个微型密度计
分析：密度计所受浮力的大小等于它所受的重力，浮力的大小决定了排开酒精的体积。吸管的直径影响了液面在吸管上位置的变化。结论：制作微型密度计，应该着重考虑两个因素：一个是密度计的质量，另一个是标度杆的直径。
分析过程：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。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。
分析过程：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。这样，根据圆柱体的体积公式，就可以计算标度杆的横截面积和直径了。
结论：标度杆的横截面积约为 0.07 cm2，直径约为 3 mm。
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（如图 所示），配重位于最下方。
4.设计微型密度计的结构
任务二、制作微型密度计
（1）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。（2）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。（3）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。
（1）结构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（如图 所示）。
（2）调节把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。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