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(共29张PPT)
物理 人教版（2024）
八年级下册
第四节　跨学科实践：制作微型密度计
第1课时 物体的浮沉条件
学习目标
1.学生能够理解微型密度计的原理，并学会密度计上刻度的划分。（重点）
情景导入
同学们，我们一起制作一个微型密度计吧
不过制作之前，我们先去学习微型密度计的原理吧
知识点1　密度计的制作原理
新知讲解
原理：根据物体漂浮时的受力平衡及阿基米德原理制作
在液体中，密度计处于漂浮状态。浮力就等于自身重力 F浮=G
在各液体中，始终漂浮，F浮=G，那么F浮大小不变。
密度计可以漂浮在不同液体中测量密度
知识点1　密度计的制作原理
新知讲解
ρ液gV排 = ρgV物
在AB液体中，都处于漂浮状态。但A中密度计更往上
F浮=G
A
B
V排 =V物 所以液体密度越大，V排越小
刻度是自上往下数值越来越大
知识点1　密度计的制作原理
新知讲解
若一密度计只标记了水的密度刻度，那么密度为ρA 标在什么位置
F浮A=F浮水
ρAgV排A = ρ水gV排水
F浮A=G F浮水=G
V排A =V排水
若密度计形状规则，横截面积是S，测出吸管浸入水中的深度H
hA =H
知识点1　密度计的制作原理
新知讲解
①密度计一般比较长，容易倾斜，所以会在底部，放金属粒，使重心降低。
②重力增大后，下面中空体积变大，又可以漂浮在液体上了。
观察密度计形状，上下粗细不一致
例题1
如图所示为一种自制简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，用它来测量液体密度时，该密度计　　　 在被测液体中（选填“悬浮”、“漂浮”或“下沉”）．将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中，可以判断：ρ1　　ρ2．若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2，则m1___　m2
知识点1　密度计的制作原理
新知讲解
漂浮
＜
=
解析：
密度计始终漂浮在液体上。液体密度越大，V排越小，密度计的刻度越往下数值越大。
密度计在液体中漂浮，等于自身重力，浮力大小不变，G排也不变。
知识点1　密度计的制作原理
新知讲解
例题2
知识点1　密度计的制作原理
新知讲解
将同一支密度计先后放入两容器中，如图所示，两容器中的液体的密度分别是ρA、ρB，密度计受到的浮力分别是FA、FB，则密度和浮力的关系分别满足（　　）
B
解析：由图示知密度计放入A、B两种液体中都是漂浮，所以密度计在两种液体中所受的浮力都等于自身的重力，密度计在两种液体中所受的浮力相等，即FA=FB。密度计在A液体中排开液体的体积大于在B中排开液体的体积，据F浮=ρgV排知，A液体的密度小于B液体的密度，即ρA<ρB。故ACD不符合题意，B符合题意。
知识点1　密度计的制作原理
新知讲解
课后总结
第四节　跨学科实践：制作微型密度计
第2课时　浮力的应用
学习目标
1.根据密度计的制作原理设计（重点）
2.动手制作并改进装置（重点）
情景导入
同学们，我们前面了解了密度计的制作原理
同学们根据制作要求讨论设计制作吧
知识点1　制作微型密度计
新知讲解
问题
①密度计放入小瓶后，可能会触碰瓶底，或碰到侧壁，也有可能会溢出酒精。
②若标度杆的吸管的直径太大，难以判断酒精密度的大小。
制作要求：能够测量瓶内酒精的密度
微型密度计由标度杆、浮子和配重三部分组成
知识点1　制作微型密度计
新知讲解
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洒精的体积。
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1g左右，因此我们设计的微型密度计的质量也应为1g左右。
密度计的质量要合适
同时为保证密度计能竖直漂浮，底部加配重，上方加浮子来进行平衡
知识点1　制作微型密度计
新知讲解
酒精的密度刻度在AB之间，便于观察者分辨，A、B间的长度不少于4 mm。
因为漂浮，排开液体的质量等于密度计质量
V排== 则 VAB=V排A－V排B=-
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。通过估算，可以知道标度杆
的横截面积约为0.07 cm ,直径约为3 mm。
标度干的直径
知识点1　制作微型密度计
新知讲解
浮子：小泡沫塑料球作为浮子
标度杆：直径约为3 mm的细塑料管、实心塑料杆以及细的圆珠笔芯等，
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。
器材准备：
知识点1　制作微型密度计
新知讲解
将标度、浮子等依次安装，再放到水中调节配重。
配重结束，再放到酒精中进行测量。
制作成品
例题1
如下列几幅图片中关于压强、浮力的分析：这些说法正确的是（　　）
① 甲图是鸡蛋在浓盐水中静止时的情况，若往浓盐水中再加一些盐，鸡蛋再次静止后所受浮力与原来相等
② 乙图是我国海军的潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮训练过程，潜水艇在悬浮和漂浮时所受的浮力不相等
知识点1　制作微型密度计
新知讲解
C
③ 将一木棒下端缠一些铜丝制成的简易密度计分别放入甲、乙两溶液中，静止时液面相平如图丙，甲溶液对密度计底部的压强等于乙溶液对密度计底部的压强
④ 若把丙图中密度计在乙液体的液面以上部分的截掉后，剩余部分一定在乙液体中漂浮
A．②④ B．①②③ C．①②③④ D．①④
解析：
甲图中鸡蛋在盐水中无论是悬浮或漂浮状态，所受浮力均与重力的大小相等。故①正确；乙图中的潜水艇是利用改变自身重力的原理来实现上浮或下沉的，故潜水艇在悬浮时的重力大小与在漂浮时的重力大小不同，所受浮力也不同。故②正确；由二力平衡可知。密度计在甲、乙两溶液中所受浮力均等于重力大小，根据F=PS可知密度计底部在甲乙两溶液中所受的压强大小也相等，故③正确；若把丙图中密度计在乙液体的液面以上部分的截掉后，密度计所受浮力大于重力，密度计上浮，最后一定在乙液体中漂浮状态。故④正确。故ABD错误，C正确。
知识点1　制作微型密度计
新知讲解
例题2
知识点1　制作微型密度计
新知讲解
小明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，制成简易密度计．现使吸管竖直漂浮在不同液体中，测量出液面到吸管下端的深度为h，如图所示．则下列图表示吸管所受的浮力大小F、液体的密度ρ与深度h关系的图象中，可能正确的是（ ）
D
解析：同一只密度计，重力G不变，竖直漂浮在不同液体中，由漂浮条件F浮=G可知，浮力不变，与浸没液体中的深度无关，故AB错误；
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排得，g是定值，ρh的乘积为定值，所以ρ、h的关系呈现反比例函数图象，故C错误，D正确．
知识点1　制作微型密度计
新知讲解
课后总结
谢谢观看
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