资源简介

第4节 跨学科实践：制作微型密度计
教材分析
课标分析
能运用物体的沉浮条件解释生产生活中的一些现象，通过密度计的学习了解它们的特点，知道它们的沉浮原理，能够说出它们为实现漂浮、上浮、下沉、悬浮所采取的措施。
二、内容和地位分析
本节是第十章浮力的最后一节，通过跨学科实践活动将前面所学的浮力知识运用到生活实践中。在课程中回顾浮力、二力平衡和阿基米德原理等相关知识，为制作微型密度计提供理论基础；介绍密度计的基本构造和工作原理，即利用浮力与重力平衡的原理来测量液体的密度。
学情分析
学生之前已经学过了阿基米德原理和漂浮原理，并且复习了运用这些知识进行测量密度的多种方法。本节课带领他们学习制作可以直接测量液体密度的简易密度计，任务具有一定的挑战性，极大地提高了学生学习的兴趣。
教学目标
1. 认识密度计的结构、刻度方法和工作原理。
2. 制作密度计，会使用密度计测量液体密度。
3. 培养学生的动手实践能力，认识物理在生活中的应用。
核心素养
1.培养学生自己动手制作,自己发现问题,解决问题的能力。
2.通过了解物理知识在实际生活中的应用，进一步提高学生学习物理知识的兴趣和实验能力。
重点难点
重点: 认识密度计的结构、刻度方法和工作原理。
难点: 密度计的制作。
教学过程
教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
环节一：导入新课（项目提出） 把鸡蛋放入“盐水”中，观察现象。往盐水中加水，观察现象。 提问： 1.同一只鸡蛋，为什么会在不同密度的盐水中有沉有浮？ 2.鸡蛋漂浮时排开液体的体积与盐水的密度有关吗？ 教师展示密度计，并用密度计测量盐水的密度，来验证学生的回答是否正确。密度计能够粗略测量盐水的密度，但我们如何测量这一小瓶盐水的密度呢？ 我们今天就来制作一个能测量盐水的微型密度计。 观察鸡蛋在不同浓度盐水中的浮沉现象。 学生思考，回答问题：鸡蛋受到的浮力与排开液体的体积和液体的密度有关；液体密度越大，排开液体的体积越小。 引导学生思考，奠定学习密度计原理的实验基础。
环节二：项目分析 密度计的原理 如图为密度计测液体密度时的示意图。其下端有适量的配重，并封闭起来，使其能竖直漂浮在液体中。待其静止时，读出密度计上与液面相平处的刻度值，即为该液体的密度值。 提问：测量时，密度计在液体中处于什么状态？设密度计的横截面积为S，浸入水中的深度为H。把密度计放在密度为ρ液的液体中，你能运用阿基米德原理和物体浮与沉的条件，推导出该密度计浸入该液体中的深度h吗？（已知ρ水、ρ液、H、S） 学生认真观察并思考，了解密度计的构造。 学生观察、思考、计算并回答问题：测量时，密度计在液体中漂浮；密度计浸入该液体中的深度h=。 密度计的原理较难，因此通过小组合作的方式，生生互动、师生互动相结合，攻破难点。
环节三：项目实施 一、设计 1.估算密度计的质量 请计算：一个小瓶子的容积有100mL，盛有适量的酒精。而把密度计放入其中后，密度计将要排开1~2mL的酒精，若酒精的密度为0.88×103kg/m3，则密度计的质量是多少？ 教师讲解：我们用的密度计的质量大约为1~2g。 2.估计密度计杆的直径 如图所示，若将此密度计放入密度为0.86×103kg/m3酒精中，液面位于A位置，而将此密度计放入密度为0.88×103kg/m3酒精中，液面位于B位置，AB之间的距离为4mm，则此密度计杆的直径是多少？ 教师讲解：我们用的密度计杆的横截面积约为0.07cm2，即约为3mm。 3.设计密度计的结构 教师提问：如何让塑料杆处于竖直漂浮状态呢？ 我们做的密度计比较小，所以缠绕铜丝的量是比较难把握的，我们应怎样克服这个困难呢？ 二、制作 引导学生参照教材制作密度计。 如图所示，密度计的基本结构包括浮子、标度杆、配重。 学生思考、讨论、计算，找个别学生到黑白演示。 学生思考、讨论、回答问题：加配重；加上一个浮子。 学生按照步骤和提供的材料制作密度计。 为密度计的选材与制作打基础，同时进一步练习浮力知识。 通过实际应用，让学生体会为什么密度计由三部分组成。 让学生亲身体验制作密度计。
环节四： 展示交流 教师提问：如何提高自制密度计的量程和精度？ 例.亮亮用粗细不同的吸管制作了A、B两支质量相同的密度计，通过实验刻出（0.8g/cm3、1.0g/cm3、1.2g/cm3三条刻度线，发现一支刻度线疏、一支刻度线密，亮亮测出刻度线到配重端的吸管长度h，作出h与对应液体密度的倒数的关系图像如图所示，则下列说法中正确的是（　D　） A．密度计A刻度线疏，吸管粗 B．密度计A刻度线密，吸管粗 C．密度计B刻度线疏，吸管粗 D．密度计B刻度线密，吸管粗 学生交流、讨论并回答。 学生思考、回答问题。 培养学生解释交流的科学探究意识和能力 巩固新知。
板书设计 第4节 跨学科实践：制作微型密度计 一、密度计的原理 二、设计密度计 密度计的结构：浮子、标度杆、配重。 三、制作密度计 四、展示交流
课堂练习
课堂小结 本节课你学到了什么？有哪些收获呢？
作业布置
教学反思

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