人教版（2024）八年级下册（2024）跨学科实践：制作微型密度计课文ppt课件

这是一份人教版（2024）八年级下册（2024）跨学科实践：制作微型密度计课文ppt课件，共20页。PPT课件主要包含了制作微型气密计，课堂小结等内容，欢迎下载使用。
一、制作微型气密计
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，使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。 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、快速地判断其是否合格。
了解实验室用密度计的结构和工作原理
（1）密度计漂浮在液体中→F浮=G物→在不同液体中受到的浮力不变。
　　设细管的横截面积为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。
根据漂浮条件和阿基米德原理可得:
ρ水SHg＝ρ液Shg
基本思路 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。
计算1~2mL酒精的质量（取1mL）：m=ρv=0.8g/cm3×1cm3=0.8g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1g左右。
密度计AB间的体积（红色部分）：VAB=0.026cm3根据VAB=ShAB，即0.026cm3=S×0.4cm所以标度杆的横截面积约：S=0.07cm2，根据S=πr2，即：0.07cm2=3.14r2可得标度杆的直径约为3mm。
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，配重位于最下方。
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3mm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。
消毒酒精的密度的合格范围为0.86~0.88×103kg/m3
测量时液面位于A、B之间的消毒酒精都是合格的。
二、课堂小结
阿基米德原理 F浮=ρ酒精gV排二力的平衡条件 F浮=G密度计 =m密度计 g①密度计的质量约1g。②标度杆的直径3mm。③组成：标度杆、浮子和配重。④浮子的体积约0.88cm3。①选择材料：浮子、标度杆、配重。②制作：组装器材、调节配重、标记刻度。③展示交流。
三、课堂练习
1. 某同学自制的简易密度计如图所示，它是用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．木棒漂浮在水面上，静止时密度计的重力等于水对其的浮力B．木棒浸入液体的体积越大，说明该液体密度越小C．读数需用手扶住密度计D．木棒越细测量误差越小
解析：A.木棒在水中都漂浮，则根据漂浮条件可知：F浮 =G；故A正确；B. 因为浮力等于排开液体受到的重力，木棒在液体中受到浮力相等，排开液体重力和质量也相等，木棒浸入液体的体积越大，排开液体的体积越大，说明该液体的密度越小，故B正确；C. 密度计静止时受力平衡，读数不能用手扶密度计，故C错误；D. 木棒重力一定，木棒越细，在液体外得长度变化越明显，测量误差越小，故D正确。故选C.
2. 在铅笔的下端缠上一些铅丝(使铅笔竖直浮在液体中)，就制成了一个很有用的土密度计。将它分别放到盛有不同液体的杯中，静止时的情景如图所示．对于这个土密度计的下列判断不正确的是（ ）A．它在液体中漂浮时，受到的重力与浮力大小相等B．它在三种液体中受到的浮力相等C．乙容器中液体的密度最小D．密度计在乙和丙的状况，类似于船在海里和河里的状况
解析：AB．密度计漂浮在液体中，所以在液体中所受的浮力均等于其重力，故AB说法正确；C．密度计漂浮时浮力相等，排开乙液体的体积最小，所以乙液体的密度最大，故C错误；D．密度计在乙、丙液体中均漂浮，乙液体的密度较大，V排较小，丙液体的密度较小，V排较大，类似于船在海里和河里的状况，故D说法正确．故选C。
3. 在吸管一端塞入铜丝作为配重制作密度计，两端用蜡密封好，放水中后如图甲，此时应适当_______（选填“增加”或“减少”）铜丝的量。调整并标好刻度后如图乙，A处示数为1g/cm3，B处为1.8g/cm3。把它放入某液体中，液面恰好处在AB的中点C处，则所测液体的密度_______（选填“大于”“等于”或“小于”）1.4g/cm3。如果再增加一些配重，则C处对应的液体密度值应_______（选填“调大”“不调”或“调小”）。
想让该吸管竖直漂浮在水中，需要增加配重，如在吸管的下端绕铜丝，这样可以降低重心，增大稳定程度。设管底面积为 S，浸入深度为 h，因为密度计漂浮在液体中，排开液体的体积为 受到的浮力等于重力 即 液体密度与深度的关系为：由上式可知，液体密度与吸管浸入深度成反比，刻度不均匀且上疏下密，若把这个密度计放入某种液体中，液面位置恰好在 AB 的中点 C，则这种液体的密度小于中间密度 1.4g/cm³。若再增加配重，则浮力变大，根据 得，密度一定，密度计排开液体的体积变大，即浸入液体的体积变大，浸入液体的深度增加，C 在液面下，刻度值调大。
4. 如图所示，小华制作一个简易的密度计：她选择—根长16cm的饮料吸管，将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口，使吸管在液体中漂浮时能保持在竖直方向。（1）密度计在液体中漂浮时，受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)重力。（2）把密度计放入水中，露出水面的长度是7cm，再将密度计放入某液体中，露出液面的长度是6cm，则此液体的密度为 ．
0.9×103kg/m3
（3）有两根粗细不同的吸管甲和乙，甲管较粗，乙管较细，装入铜丝后总质量相同。则 (选填 “甲”或“乙”)吸管制成的密度计测量结果更精确。
解析：（1）根据物体浮沉条件可知，密度计在液体中漂浮时，受到的浮力等于重力；（2）吸管浸入水中的深度h水=16cm−7cm=9cm将该密度计放入某液体中，浸入液体的深度h液=16cm−6cm=10cm，因为密度计不管是在水中还是在液体中，都是漂浮状态，所以 F浮水=F浮液=G，由F浮=ρgV排可得：ρ水gSh水=ρ液gSh液即1.0×103kg/m3×g×S×0.09m=ρ液×g×S×0.10m，解得：ρ液=0.9×103kg/m3；（3）为了使测量结果更准确，使密度计上两条刻度线之间的距离大一些；因为V排=S△h且不变，所以，要使△h变大，应减小S；因此乙吸管制成的密度计测量结果更精确．