人教版（2024）八年級下冊（2024）第4節(jié) 跨學科實踐：制作微型密度計教學設計

這是一份人教版（2024）八年級下冊（2024）第4節(jié) 跨學科實踐：制作微型密度計教學設計，共3頁。教案主要包含了新課導入，教學步驟，板書設計等內容，歡迎下載使用。

◇教學目標◇
知識目標
1.理解密度計的工作原理。
2.掌握制作微型密度計的實驗操作。
3.運用微型密度計測量液體的密度。
能力目標
通過對微型密度計的動手制作、測試與調整過程,培養(yǎng)學生敢于動手、樂于創(chuàng)新、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
素養(yǎng)目標
通過親身實踐操作體驗創(chuàng)造和成功的快樂;通過交流和展示,提高語言表達和自我評價及相互評價的能力。
◇教學重難點◇
教學重點
能應用二力平衡和浮力等知識設計、制作微型密度計。
教學難點
在制作過程中能主動發(fā)現(xiàn)問題并采取有效方法解決問題。
◇教學過程◇
一、新課導入
消毒酒精的密度約為0.87×103 kg/m3。用密度計測量酒精的密度,是一種初步判斷酒精是否合格的簡單方法。不過常用的密度計體積較大,很難放入小瓶酒精中進行測量。設計和制作一個微型密度計,測量時只需把微型密度計放入小瓶中,就能方便、快捷地判斷酒精是否合格。本節(jié)課是我們來學習密度計的原理并親手制作一個微型密度計。
二、教學步驟
探究點1 密度計的工作原理
[思考]你知道密度計的工作原理是什么嗎?
[提示]密度計能豎直漂浮在水中。根據(jù)物體的漂浮條件有G=F浮,而阿基米德原理:F浮=ρgV=ρgSH,所以有G=ρ水gSH,同理密度計在其他液體中也有G=ρ液gSh,由以上兩式得h=ρ水ρ液·H。根據(jù)這個式子的數(shù)量關系可對設計的微型密度計進行標度。
探究點2 設計與制作微型密度計
[閱讀課本]P77~80“項目提出”“項目分析”“項目實施”和“展示交流”
[思考]如何設計微型密度計的結構?
[提示]為了使微型密度計能在酒精中豎直漂浮,需要在標度桿下部增加配重(如繞一些銅絲),但繞銅絲后的標度桿放在酒精中會下沉,因此還要在標度桿上固定一個浮子來增大浮力。這樣,微型密度計由標度桿、浮子和配重三部分組成(如圖),配重位于最下方,浮子位于上方。
[思考]微型密度計的結構確定后,還需要做哪些準備?
[提示](1)估算密度計的質量。(2)估算標度桿的直徑。
[實驗]制作微型密度計。
[思考]制作一個微型密度計需要準備哪些器材?
[提示]塑料吸管(粗和細各若干)、已經(jīng)涂過蠟的筷子、細銅絲、橡皮泥或輕黏土、白色紙條和記號筆、量筒、不同密度的液體(如:芒果汁、牛奶、可樂、礦泉水、酒精等)。
[思考]如何選取材料?
[提示](1)可以用橡皮泥或輕黏土作為浮子,也可以截一段稍粗點的塑料管,將其兩頭封口作為浮子。(2)可選用粗的或者細的塑料吸管,也可以用已經(jīng)涂過蠟的筷子,它們都可以用來作標度桿。(3)可以在筷子下端纏上若干圈細銅絲,或者在空心的塑料吸管下端插入一段彎折好的銅絲作為配重。改變銅絲的長度和彎折圈數(shù)就可以調節(jié)配重。
[思考]請簡述微型密度計的制作過程?
[提示](1)加入配重:為了使吸管能夠豎直地漂浮在水中,需要在吸管中裝入配重,如插入已經(jīng)彎折好的細銅絲,使吸管能夠豎直地漂浮在水中。
(2)封閉吸管:使用橡皮泥或輕黏土將吸管的下端封閉起來,這樣避免液體進入,吸管就可以漂浮在水面上。
(3)測量水的密度:將裝入配重的吸管放入裝水的量筒中,待其靜止時,用刻度尺量出吸管在水中的深度,取出吸管并用記號筆標在吸管或紙條上,其對應的位置即為水的密度,可記下該刻度為1克每立方厘米。
(4)測量其他液體密度:通過計算,可以得到吸管密度計在其他液體中的深度,并在吸管或紙條上標出對應的刻度線,即為該液體相應的密度值。用類似的方法多測幾種液體的密度,完善標度桿上的相應刻度值,可最終制作得到一個簡易的密度計,其刻度分布是不均勻的,即上小下大,上疏下密。
通過上述步驟,就可以制作出一個簡易的吸管橡皮泥密度計,可用于初步測量液體的密度并比較不同液體密度的大小關系。
(5)展示交流:展示自己的作品,并描述在制作過程中遇到的困難和解決辦法。用自制的微型密度計測量已準備的不同液體,比較自己的測量結果與老師公布的結論是否相同。如果不同,分析產(chǎn)生誤差的原因;如果相同,說說體會。
三、板書設計
第4節(jié) 跨學科實踐:制作微型密度計
1.密度計的工作原理
2.設計微型密度計
(1)設計結構
(2)相關估算
3.制作微型密度計
(1)器材準備
(2)材料選取
(3)制作過程
(4)展示交流
◇教學反思◇
通過本節(jié)課的教學,引導學生發(fā)現(xiàn)問題并不斷改良其制作的密度計,更好地掌握密度計的原理,在測量中提升了解決實際問題的能力,又凸顯了生活與物理的聯(lián)系,體現(xiàn)了“從生活走向物理,從物理走向社會,并服務社會”的課程理念。