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

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

1.

（2024·長(zhǎng)春二道校級(jí)期末）物理興趣小組的同學(xué)制作了一支簡(jiǎn)易密度計(jì)，他們將密度計(jì)分別放入盛有不同液體的兩個(gè)燒杯中，靜止時(shí)液面相平如圖所示，密度計(jì)在液體中受到浮力F甲

＝

F乙，液體的密度ρ甲

＜

ρ乙。液體對(duì)杯底的壓強(qiáng)p甲

＜

p乙。（填“＞”“＜”或“＝”）

＝

＜

＜

（第1題）1234562.

（2024·鹽城鹽都三模）在制作簡(jiǎn)易密度計(jì)的綜合實(shí)踐活動(dòng)中，實(shí)驗(yàn)小組將吸管的一端塞入一些銅絲作為配重，并用石蠟將吸管的底端封閉，做成一支簡(jiǎn)易密度計(jì)，如圖甲所示。將該密度計(jì)分別放入水、鹽水和酒精中測(cè)試發(fā)現(xiàn)，放入其中某一種液體時(shí)，密度計(jì)不能處于豎直狀態(tài)，則該液體是

鹽水，接下來合理的操作是

增加配重，改進(jìn)后重新進(jìn)行密度的標(biāo)記實(shí)驗(yàn)，標(biāo)記的刻度如圖乙所示，則刻度A處標(biāo)記的應(yīng)是

酒精的密度值，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們還想進(jìn)一步提高該密度計(jì)的精確度，可行的方案是

使用更細(xì)的吸管。

（第2題）鹽水增加配重酒精使用更細(xì)的吸管1234563.

（2024·北京）某同學(xué)將粗細(xì)均勻的吸管一端密封，在吸管內(nèi)裝上適量的鐵砂，并在吸管上標(biāo)上刻度線及相應(yīng)的密度值，制成了簡(jiǎn)易密度計(jì)，如圖所示。密度計(jì)上有密度值為ρ1和ρ2的兩條刻度線（ρ1＞ρ2），兩刻度線之間的距離為Δh，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)Δh很小。若想增大Δh，分析說明應(yīng)增加還是減少吸管內(nèi)鐵砂的質(zhì)量。（第3題）解：應(yīng)增加吸管內(nèi)鐵砂的質(zhì)量123456

4.如圖所示，某同學(xué)利用平底試管、螺母和細(xì)線制成一支簡(jiǎn)易密度計(jì)來測(cè)量液體的密度。已知簡(jiǎn)易密度計(jì)分別在植物油（ρ油＝0.9×103kg/m3）和水（ρ水＝1.0×103kg/m3）中靜止時(shí)露出液面的高度分別為2cm和3cm；實(shí)驗(yàn)測(cè)得簡(jiǎn)易密度計(jì)在硫酸銅溶液中靜止時(shí)露出液面的高度為4.5cm，則此硫酸銅溶液的密度為（螺母和細(xì)線的體積不計(jì)）（

C

）A.

1.10×103kg/m3B.

1.15×103kg/m3C.

1.20×103kg/m3D.

1.25×103kg/m3（第4題）C1234565.

（2024·?？邶埲A期末）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的圓柱形飲料吸管、一段細(xì)銅絲、石蠟等材料制作了一支簡(jiǎn)易密度計(jì)，稱得其總質(zhì)量為10g。（g取10N/kg）（1）制作時(shí)，先把吸管的兩端剪平，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

重心，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

0.1

N。重心0.1

123456（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

1

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，他提出如下改進(jìn)方案，其中可行的是

B

。A.換更大的容器盛放液體來做實(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)1

B

123456

＝

123456（4）其他小組制作了a、b兩支簡(jiǎn)易密度計(jì)（如圖?。悍謩e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

b

（填“a”或“b”）密度計(jì)。b

123456（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

1.2

g/cm3（結(jié)果保留一位小數(shù)）。1.2

123456

6.小明自制簡(jiǎn)易密度計(jì)并測(cè)定鹽水的密度。（第6題）實(shí)驗(yàn)器材：刻度尺、圓柱形竹筷、細(xì)鉛絲、燒杯、水、待測(cè)鹽水。實(shí)驗(yàn)步驟：①在竹筷的一端纏上適量細(xì)鉛絲，制成簡(jiǎn)易密度計(jì)。②用刻度尺測(cè)出竹筷的長(zhǎng)度L。③把簡(jiǎn)易密度計(jì)放入盛有水的燒杯中，靜止后用刻度

尺測(cè)出液面上竹筷的長(zhǎng)度h1，如圖所示。123456（第6題）④

把簡(jiǎn)易密度計(jì)放入盛有鹽水的燒杯中，靜止后用刻度尺測(cè)出液面上竹筷的長(zhǎng)度h2

。請(qǐng)將上面的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整，并回答下列問題。（ρ水＝1.0g/cm3）把簡(jiǎn)易密度計(jì)放入盛有鹽水的燒杯中，靜止后用刻度尺測(cè)出液面上竹筷的長(zhǎng)度h2

123456（1）竹筷一端纏上細(xì)鉛絲，是為了

使竹筷能夠豎直漂浮在液中

。（2）密度計(jì)是利用

漂浮條件工作的。被測(cè)液體的密度越大，密度計(jì)排開液體的體積

越小（填“越大”或“越小”）。

（4）小明計(jì)算得出鹽水的密度為1.05g/cm3，若燒杯中鹽水的體積為400cm3，鹽的密度為2.6g/cm3，則鹽水中含鹽

32.5

g。（設(shè)鹽放入水中溶解后，鹽和水的總體積不變）使竹筷能夠豎直漂浮在液體中漂浮越小

32.5

123456壓強(qiáng)和浮力的綜合類型一

受力分析類1.

★如圖所示，由一根細(xì)線相連的金屬球和木球正在水中一起勻速下沉，金屬球和木球的體積大小相同，但質(zhì)量分別是M和m，且假定每個(gè)球下沉?xí)r所受的阻力僅指各自所受的浮力。那么，其中的木球所受的浮力，中間細(xì)線的拉力的大小分別是（

A

）A（第1題）12345678

AA.木球所受重力為4FB.塑料球所受重力為FC.塑料球的密度為1.8×103kg/m3D.細(xì)線剪斷前后，兩球所受總浮力相差2F（第2題）123456783.

（2024·大慶肇源期中）如圖所示，圓柱形容器盛有某種液體，在它的側(cè)壁上固定了一塊水平擋板，下方有一個(gè)體積為103cm3、質(zhì)量為600g的實(shí)心小球被擋住，液體深為50cm，對(duì)容器底的壓強(qiáng)為4.0×103Pa。求：（g取10N/kg）（1）容器中液體的密度。

（第3題）12345678（2）擋板對(duì)小球的壓力。解：已知h＝50cm＝0.5m，V＝103cm3＝1×10－3m3，m＝600g＝0.6kg。（2）因?yàn)榇藭r(shí)小球全部浸沒在液體中，所以V排＝V，小球受到的浮力F?。溅岩篻V排＝0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10－3m3＝8N，小球的重力G＝mg＝0.6kg×10N/kg＝6N，因?yàn)镕浮＞G，所以撤去擋板后，小球要上浮，根據(jù)F?。紾＋F壓知擋板對(duì)小球的壓力F壓＝F?。璆＝8N－6N＝2N

（第3題）12345678（3）撤去擋板后，小球最終露出液面的體積。解：已知h＝50cm＝0.5m，V＝103cm3＝1×10－3m3，m＝600g＝0.6kg。（3）當(dāng)撤去擋板后，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，則小球最終露出液體表面的體積V露＝V－V排'＝1×10－3m3－0.75×10－3m3＝2.5×10－4m3（第3題）12345678類型二液面升降類4.

（2024·廣安）如圖甲所示，足夠高的圓柱形薄壁容器，裝有適量的水放在水平桌面上?，F(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為2kg、底面積為100cm2的均勻長(zhǎng)方體豎直放入容器中，受到容器的支持力為4N，此時(shí)長(zhǎng)方體所受的浮力為

16

N。若再加入適量的水使長(zhǎng)方體剛好漂浮，如圖乙所示，則此時(shí)水面的高度與圖甲相比，增加了

4

cm。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（第4題）16

4

123456785.

（2023·襄陽(yáng)）一個(gè)小船漂浮在圓柱形水池中（此時(shí)為初始狀態(tài)）?，F(xiàn)將體積相等、質(zhì)量不同的小球A、B放入小船，小船仍處于漂浮狀態(tài)，水面相對(duì)于初始狀態(tài)上升了6cm（水未溢出）；再將小球A、B投入水池中，如圖所示，水面相對(duì)于初始狀態(tài)上升了1cm；在A、B球質(zhì)量差最大時(shí)，若只把質(zhì)量大的小球放入小船中，水面相對(duì)于初始狀態(tài)上升的高度是

5.5

cm。5.5

（第5題）123456786.

（2024·西寧城中校級(jí)四模）如圖所示，底面積為300cm2、內(nèi)裝水的深度為16cm的輕質(zhì)薄壁圓柱形容器甲和質(zhì)量均勻、高為20cm、密度是0.6×103kg/m3的圓柱乙放在水平臺(tái)上。下列整個(gè)操作過程，均沒有水從容器甲中溢出。g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3。（1）求圓柱乙對(duì)水平臺(tái)的壓強(qiáng)。

（第6題）12345678（2）將圓柱乙豎直放入容器甲中靜止時(shí)（圓柱乙始終處于豎直漂浮狀態(tài)），容器中的水面上升了4cm，求圓柱乙受到的浮力。解：（2）容器中的水面上升了4cm，排開水的體積V排＝S甲h'＝300cm2×4cm＝1200cm3＝1.2×10－3m3；根據(jù)阿基米德原理知，圓柱乙受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10－3m3＝12N

（第6題）12345678

（第6題）（3）把圓柱乙從容器甲中取出，若將圓柱乙水平切去高度為hm的部分，并將切下的部分豎直緩慢放入容器中。整個(gè)操作過程，假設(shè)容器中水的體積不變，求容器底部所受水的壓強(qiáng)p與切去高度h的函數(shù)關(guān)系式。12345678類型三

物塊連體類

（第7題）12345678（1）