10.4跨学科实践制作微型密度计 课件 2024-2025学年人教版物理八年级下册

第4节跨学科实践：制作微型密度计第十章浮力

1.

（2024·长春二道校级期末）物理兴趣小组的同学制作了一支简易密度计，他们将密度计分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，静止时液面相平如图所示，密度计在液体中受到浮力F甲

＝

F乙，液体的密度ρ甲

＜

ρ乙。液体对杯底的压强p甲

＜

p乙。（填“＞”“＜”或“＝”）

＝

＜

＜

（第1题）1234562.

（2024·盐城盐都三模）在制作简易密度计的综合实践活动中，实验小组将吸管的一端塞入一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管的底端封闭，做成一支简易密度计，如图甲所示。将该密度计分别放入水、盐水和酒精中测试发现，放入其中某一种液体时，密度计不能处于竖直状态，则该液体是

盐水，接下来合理的操作是

增加配重，改进后重新进行密度的标记实验，标记的刻度如图乙所示，则刻度A处标记的应是

酒精的密度值，实验结束后，同学们还想进一步提高该密度计的精确度，可行的方案是

使用更细的吸管。

（第2题）盐水增加配重酒精使用更细的吸管1234563.

（2024·北京）某同学将粗细均匀的吸管一端密封，在吸管内装上适量的铁砂，并在吸管上标上刻度线及相应的密度值，制成了简易密度计，如图所示。密度计上有密度值为ρ1和ρ2的两条刻度线（ρ1＞ρ2），两刻度线之间的距离为Δh，该同学发现Δh很小。若想增大Δh，分析说明应增加还是减少吸管内铁砂的质量。（第3题）解：应增加吸管内铁砂的质量123456

4.如图所示，某同学利用平底试管、螺母和细线制成一支简易密度计来测量液体的密度。已知简易密度计分别在植物油（ρ油＝0.9×103kg/m3）和水（ρ水＝1.0×103kg/m3）中静止时露出液面的高度分别为2cm和3cm；实验测得简易密度计在硫酸铜溶液中静止时露出液面的高度为4.5cm，则此硫酸铜溶液的密度为（螺母和细线的体积不计）（

C

）A.

1.10×103kg/m3B.

1.15×103kg/m3C.

1.20×103kg/m3D.

1.25×103kg/m3（第4题）C1234565.

（2024·海口龙华期末）小华同学参与了一项“制作简易密度计”的跨学科实践活动，他用一根长约20cm的圆柱形饮料吸管、一段细铜丝、石蜡等材料制作了一支简易密度计，称得其总质量为10g。（g取10N/kg）（1）制作时，先把吸管的两端剪平，用石蜡把端口密封，将一些铜丝密绕在吸管的下端是为了降低

重心，使其能竖直漂浮在液体中，该自制密度计漂浮时受到的浮力为

0.1

N。重心0.1

123456（2）将自制密度计分别放入水、密度为1.1g/cm3、1.2g/cm3的食盐水中，待漂浮稳定后用记号笔分别在液面齐平处标出刻度A、B、C（如图甲），刻度A处应标示的密度值为

1

g/cm3。在标记刻度过程中，发现相邻两刻度线之间的距离较小，为提高测量精度，在保证密度计总质量不变的前提下，他提出如下改进方案，其中可行的是

B

。A.换更大的容器盛放液体来做实验B.换横截面更细的吸管制作密度计C.换横截面相等、长度更长的吸管制作密度计1

B

123456

＝

123456（4）其他小组制作了a、b两支简易密度计（如图丁）：分别放入水中时，水面恰好与a密度计最上面刻度线齐平，与b密度计最下面刻度线齐平，若要用它们测量密度稍小于水的另一种液体的密度，则应选用

b

（填“a”或“b”）密度计。b

123456（5）另一小组自制密度计如图戊所示，其刻度部分的D、E两点分别是最上面和最下面的刻度位置，这个密度计的测量范围是1.0～1.6g/cm3，把这个密度计放入某种液体中，液面的位置恰好在D、E的中点F处，则这种液体的密度是

1.2

g/cm3（结果保留一位小数）。1.2

123456

6.小明自制简易密度计并测定盐水的密度。（第6题）实验器材：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。实验步骤：①在竹筷的一端缠上适量细铅丝，制成简易密度计。②用刻度尺测出竹筷的长度L。③把简易密度计放入盛有水的烧杯中，静止后用刻度

尺测出液面上竹筷的长度h1，如图所示。123456（第6题）④

把简易密度计放入盛有盐水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2

。请将上面的实验步骤补充完整，并回答下列问题。（ρ水＝1.0g/cm3）把简易密度计放入盛有盐水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2

123456（1）竹筷一端缠上细铅丝，是为了

使竹筷能够竖直漂浮在液中

。（2）密度计是利用

漂浮条件工作的。被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积

越小（填“越大”或“越小”）。

（4）小明计算得出盐水的密度为1.05g/cm3，若烧杯中盐水的体积为400cm3，盐的密度为2.6g/cm3，则盐水中含盐

32.5

g。（设盐放入水中溶解后，盐和水的总体积不变）使竹筷能够竖直漂浮在液体中漂浮越小

32.5

123456压强和浮力的综合类型一

受力分析类1.

★如图所示，由一根细线相连的金属球和木球正在水中一起匀速下沉，金属球和木球的体积大小相同，但质量分别是M和m，且假定每个球下沉时所受的阻力仅指各自所受的浮力。那么，其中的木球所受的浮力，中间细线的拉力的大小分别是（

A

）A（第1题）12345678

AA.木球所受重力为4FB.塑料球所受重力为FC.塑料球的密度为1.8×103kg/m3D.细线剪断前后，两球所受总浮力相差2F（第2题）123456783.

（2024·大庆肇源期中）如图所示，圆柱形容器盛有某种液体，在它的侧壁上固定了一块水平挡板，下方有一个体积为103cm3、质量为600g的实心小球被挡住，液体深为50cm，对容器底的压强为4.0×103Pa。求：（g取10N/kg）（1）容器中液体的密度。

（第3题）12345678（2）挡板对小球的压力。解：已知h＝50cm＝0.5m，V＝103cm3＝1×10－3m3，m＝600g＝0.6kg。（2）因为此时小球全部浸没在液体中，所以V排＝V，小球受到的浮力F浮＝ρ液gV排＝0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10－3m3＝8N，小球的重力G＝mg＝0.6kg×10N/kg＝6N，因为F浮＞G，所以撤去挡板后，小球要上浮，根据F浮＝G＋F压知挡板对小球的压力F压＝F浮－G＝8N－6N＝2N

（第3题）12345678（3）撤去挡板后，小球最终露出液面的体积。解：已知h＝50cm＝0.5m，V＝103cm3＝1×10－3m3，m＝600g＝0.6kg。（3）当撤去挡板后，小球要上浮，最后漂浮在液面上，所以F浮'＝G，即ρ液gV排'＝mg，即0.8×103kg/m3×V排'＝0.6kg，解得V排'＝0.75×10－3m3，则小球最终露出液体表面的体积V露＝V－V排'＝1×10－3m3－0.75×10－3m3＝2.5×10－4m3（第3题）12345678类型二液面升降类4.

（2024·广安）如图甲所示，足够高的圆柱形薄壁容器，装有适量的水放在水平桌面上。现将一个质量为2kg、底面积为100cm2的均匀长方体竖直放入容器中，受到容器的支持力为4N，此时长方体所受的浮力为

16

N。若再加入适量的水使长方体刚好漂浮，如图乙所示，则此时水面的高度与图甲相比，增加了

4

cm。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（第4题）16

4

123456785.

（2023·襄阳）一个小船漂浮在圆柱形水池中（此时为初始状态）。现将体积相等、质量不同的小球A、B放入小船，小船仍处于漂浮状态，水面相对于初始状态上升了6cm（水未溢出）；再将小球A、B投入水池中，如图所示，水面相对于初始状态上升了1cm；在A、B球质量差最大时，若只把质量大的小球放入小船中，水面相对于初始状态上升的高度是

5.5

cm。5.5

（第5题）123456786.

（2024·西宁城中校级四模）如图所示，底面积为300cm2、内装水的深度为16cm的轻质薄壁圆柱形容器甲和质量均匀、高为20cm、密度是0.6×103kg/m3的圆柱乙放在水平台上。下列整个操作过程，均没有水从容器甲中溢出。g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3。（1）求圆柱乙对水平台的压强。

（第6题）12345678（2）将圆柱乙竖直放入容器甲中静止时（圆柱乙始终处于竖直漂浮状态），容器中的水面上升了4cm，求圆柱乙受到的浮力。解：（2）容器中的水面上升了4cm，排开水的体积V排＝S甲h'＝300cm2×4cm＝1200cm3＝1.2×10－3m3；根据阿基米德原理知，圆柱乙受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10－3m3＝12N

（第6题）12345678

（第6题）（3）把圆柱乙从容器甲中取出，若将圆柱乙水平切去高度为hm的部分，并将切下的部分竖直缓慢放入容器中。整个操作过程，假设容器中水的体积不变，求容器底部所受水的压强p与切去高度h的函数关系式。12345678类型三

物块连体类

（第7题）12345678（1）