10.4 跨學(xué)科實(shí)踐制作微型密度計(jì) 課件 2024-2025學(xué)年人教版（2025）物理八年級(jí)下冊(cè)

第十章浮力第4節(jié)跨學(xué)科實(shí)踐:制作微型密度計(jì)1.

小明準(zhǔn)備利用圓珠筆芯自制微型密度計(jì),他將筆芯下端繞上銅絲,目的是

;放入酒精中,發(fā)現(xiàn)筆芯沉入瓶底,你的改進(jìn)方案是

。通過實(shí)驗(yàn)和測(cè)算他得到了一組刻度線和數(shù)據(jù)(如圖所示)并貼到密度計(jì)上,他應(yīng)該選擇

標(biāo)簽,但此標(biāo)簽的不妥之處為

。12345使筆芯能豎直漂浮在液體中在筆芯的中下部裝個(gè)浮子(合理即可)刻度線是均勻的甲2.

小明在飲料吸管中塞入一些細(xì)鐵絲作為配重,并將一端封閉,制作了一支簡(jiǎn)易密度計(jì)。將其先后放入甲、乙兩杯液體中,密度計(jì)靜止時(shí),如圖所示,下列說法正確的是

(

)A.密度計(jì)在甲杯液體中受到的浮力更大B.密度計(jì)的刻度線不均勻,上疏下密C.用更細(xì)的吸管制作的密度計(jì)一定能使測(cè)量結(jié)果更精確D.用密度計(jì)測(cè)可樂密度時(shí),由于有氣泡附著在上方,測(cè)量值偏小B123453.小華要自制一支簡(jiǎn)易密度計(jì)。現(xiàn)有透明玻璃瓶一個(gè)(如圖甲所示)、足量的鹽水和酒精(已知酒精的密度為0.8g/cm3、鹽水的密度為1.2g/cm3)、刻度尺、馬克筆以及A、B、C、D四根圓柱形塑料直管(四根管兩端均已封口,其中一端用熱熔膠封住,部分小鐵珠作配重,如圖乙所示),圓柱形塑料直管各項(xiàng)參數(shù)如表所示。(注:“平均密度”是指物體的質(zhì)量與其體積的比值)12345自制密度計(jì)要符合以下要求:①測(cè)量液體密度范圍為0.8~1.2g/cm3。②能放進(jìn)如圖甲所示的瓶子里測(cè)液體的密度。③自制密度計(jì)上0.8g/cm3和1.2g/cm3兩密度值所對(duì)刻度線間的距離要大于4cm。塑料直管代號(hào)直徑/cm長(zhǎng)度/cm總質(zhì)量/g平均密度/(g·cm-3)A1.6015.0021.400.71B0.5015.001.910.65C0.404.000.320.64D0.3024.002.201.3012345請(qǐng)你按照要求選擇一根最合適的塑料直管來制作該密度計(jì),并說明不選其他三根的理由。實(shí)驗(yàn)中選用B塑料直管來制作該密度計(jì);因?yàn)橹惫蹵的直徑為1.60cm,超過玻璃瓶的瓶口內(nèi)徑,無法放進(jìn)玻璃瓶?jī)?nèi),不符合要求②;直管C的長(zhǎng)度只有4.00cm,不符合要求③的兩密度值所對(duì)刻度線間的距離要大于4cm;直管D的平均密度為1.30g/cm3,放在密度為0.8~1.2g/cm3的液體中,直管D不能漂浮,不符合要求①,所以不能做成密度計(jì)123454.

小華同學(xué)參與了一項(xiàng)“制作簡(jiǎn)易密度計(jì)”的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng),他用一根長(zhǎng)約20cm的圓柱狀飲料吸管、一段細(xì)銅絲、石蠟等材料制作了一個(gè)簡(jiǎn)易密度計(jì),稱得其總質(zhì)量為10g。(g取10N/kg)(1)制作時(shí),先把吸管兩端剪平,用石蠟把端口密封,將一些銅絲密繞在吸管的下端是為了降低

,使其能豎直漂浮在液體中,該自制密度計(jì)漂浮時(shí)受到的浮力為

N。

重心0.112345(2)將自制密度計(jì)分別放入水、密度為1.1g/cm3、1.2g/cm3的食鹽水中,待漂浮穩(wěn)定后用記號(hào)筆分別在液面齊平處標(biāo)出刻度A、B、C(如圖甲),刻度A處應(yīng)標(biāo)示的密度值為

g/cm3。在標(biāo)記刻度過程中,發(fā)現(xiàn)相鄰兩刻度線之間的距離較小,為提高測(cè)量精度,在保證密度計(jì)總質(zhì)量不變的前提下,他想了如下改進(jìn)方案,其中可行的是

。

A.換更大的容器盛放液體做實(shí)驗(yàn)B.換橫截面更細(xì)的吸管制作密度計(jì)C.換橫截面相等、長(zhǎng)度更長(zhǎng)的吸管制作密度計(jì)1B12345(3)將制作好的簡(jiǎn)易密度計(jì)置于水中(如圖乙),量出水面至封口端的距離為H,此時(shí)密度計(jì)受到的浮力為F1;再將同一密度計(jì)置于鹽水中(如圖丙),量出鹽水液面至封口端的距離為h,此時(shí)密度計(jì)受到的浮力為F2,則F1

(填“>”“<”或“=”)F2。忽略細(xì)銅絲的體積,鹽水密度ρ鹽水=

(用ρ水、H、h表示)。

(4)其他小組制作了a、b兩支簡(jiǎn)易密度計(jì)(如圖丁),分別放入水中時(shí),水面恰好與a密度計(jì)最上面刻度線齊平,與b密度計(jì)最下面刻度線齊平,若要用它們測(cè)量密度稍小于水的另一種液體的密度,則應(yīng)選用

(填“a”或“b”)密度計(jì)。

=

b12345(5)另一小組自制密度計(jì)如圖戊所示,其刻度部分的D、E兩點(diǎn)分別是最上面和最下面的刻度位置,這個(gè)密度計(jì)的測(cè)量范圍是1.0~1.6g/cm3,把這個(gè)密度計(jì)放入某種液體中,液面的位置恰好在D、E的中點(diǎn)F處,則這種液體的密度是

g/cm3(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。1.2123455.(2024·無錫)制作簡(jiǎn)易的密度計(jì),器材有長(zhǎng)度為20cm的吸管一根、鐵屑、石蠟、小瓶、記號(hào)筆、刻度尺、天平。(g取10N/kg)(1)如圖甲所示,用刻度尺和記號(hào)筆在吸管上標(biāo)出長(zhǎng)度刻度,用石蠟將標(biāo)0cm的一端封閉,添加鐵屑至管內(nèi),使其總質(zhì)量為10g,能豎直漂浮在液體中。12345①當(dāng)將它放入密度為1.0g/cm3的水中時(shí),浸入的深度為H。若放入密度為0.8g/cm3的酒精中,密度計(jì)所受的浮力大小為

N,浸入的深度為

H。②將它放入密度為0.8~1.2g/cm3

的不同液體中,浸入的深度h與液體密度ρ液之間的關(guān)系應(yīng)符合圖乙中

(填“a”“b”或“c”)。

③為使該簡(jiǎn)易密度計(jì)測(cè)量水和酒精的密度時(shí),兩條刻度線間的距離大一些,利用現(xiàn)有器材,合理的做法是

。0.11.25a適當(dāng)增大密度計(jì)的重力,則密度計(jì)浸入水中的深度增大,即H增大,密度計(jì)放入酒精中漂浮時(shí),浸入酒精中的深度為1.25H,也隨之增大,則兩條刻度線間的距離會(huì)變大12345(2)如圖丙所示,在吸管下方安裝一個(gè)小瓶,將鐵屑裝入瓶中,制成另一支簡(jiǎn)易密度計(jì),使其總質(zhì)量為30g,放入液體后能豎直漂浮,小瓶完全浸沒。放入水中,在密度計(jì)上標(biāo)記出水面位置M,密度計(jì)排開水的體積為

cm3,從水中取出擦干后,放入待測(cè)鹽水中,M比液面高2cm。取出密度計(jì)擦干,倒出部分鐵屑,使其總質(zhì)量為27g,再放入水中,液面距離M為3cm。則吸管的橫截面積為

cm2,鹽水的密度為

g/cm3(結(jié)果保留兩位小數(shù))。3011.0712345壓強(qiáng)和浮力問題的綜合分析與計(jì)算類型一壓強(qiáng)和浮力問題的定性分析1.炎熱的夏天,人們通常會(huì)在裝有水的玻璃杯中放入冰塊,如圖所示是小明將一塊冰放入水中后靜止時(shí)的情景,下列說法正確的是 (

)A.冰塊受到的浮力大于重力B.冰塊的密度大于水的密度C.向杯中加鹽可以使冰塊下沉D.冰塊熔化后,水對(duì)玻璃杯底的壓強(qiáng)不變1234567D2.如圖所示,在水平桌面上有甲、乙兩個(gè)完全相同的燒杯,燒杯內(nèi)盛有兩種不同的液體,將體積相等的A、B兩個(gè)物體分別放入兩種液體中,靜止時(shí)兩燒杯內(nèi)液面相平。若物體A的質(zhì)量大于物體B的質(zhì)量,則下列說法正確的是

(

)A.甲燒杯中液體的密度等于乙燒杯中液體的密度B.物體A排開液體的重力小于物體B排開液體的重力C.甲燒杯底受到液體的壓力等于乙燒杯底受到液體的壓力D.甲燒杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)大于乙燒杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)D12345673.(2024·江蘇模擬)如圖所示,水平桌面上有一個(gè)裝有水的圓柱形容器,水面漂浮著一個(gè)放有鐵球的燒杯(ρ鐵>ρ水);若將鐵球從燒杯中取出緩緩放入水中,燒杯仍豎直漂浮在水面上,下列說法正確的是

(

)A.容器底受到水的壓強(qiáng)不變B.容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)會(huì)變小C.容器中的水面會(huì)下降一些D.燒杯下表面受到水的壓強(qiáng)不變C12345674.(2024·貴陽(yáng)云巖模擬)水平桌面上兩個(gè)相同的燒杯分別盛有體積相同的a、b兩種溶液,將兩塊相同的橡皮泥分別捏成小船和實(shí)心小球輕放入液體中,靜止時(shí)兩液面相平,如圖所示。下列分析不正確的是

(

)A.小船所受浮力大于小球所受浮力B.a溶液的密度大于b溶液的密度C.兩燒杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)相等D.a溶液對(duì)容器底部的壓力較大C1234567

B12345676.(2024·樂山)如圖所示,實(shí)心均勻圓柱體A、底面積均為30cm2的薄壁圓柱形容器B、C,都放置在水平桌面上,A、B、C的高度均為10cm。容器B內(nèi)裝有水,容器C內(nèi)裝有油,各項(xiàng)參數(shù)如表所示。忽略圓柱體A吸附液體等次要因素,g取10N/kg。參數(shù)圓柱體A水油質(zhì)量/g9012081密度/(g·cm-3)0.610.9深度/cm

431234567(1)求圓柱體A的體積。(2)將A豎直緩慢放入B中,靜止時(shí)A漂浮在水面,求此時(shí)圓柱體A受到的浮力。

1234567(3)將A豎直緩慢放入C中,待A靜止后,求油對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。

12345677.(2024·安陽(yáng)如圖甲所示,底面積為S1=80cm2的容器內(nèi)裝有適量的某種液體,A為長(zhǎng)方體木塊,其底面積為S2=50cm)2,C為壓力傳感器,用F表示壓力傳感器的示數(shù),h表示木塊A的下表面與液面間的距離。小強(qiáng)同學(xué)想利用此裝置探究F與h的關(guān)系,他先把木塊A放入液體中,當(dāng)木塊A靜止時(shí),測(cè)得木塊A的下表面與液面間的距離為4cm,再用輕桿B緩慢向下壓木塊,逐漸