第4节 跨学科实践：制作微型密度计（教案）（表格式）2024-2025学年人教版八年级物理下册-1-1

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。HH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S计浸入该液体中的深度h吗？（已知ρ水、ρ液、H、S）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S计浸入该液体中的深度h=。S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