苏科版物理八年级下册 第六章综合实践活动(表格式) 教案

《第十章综合实践活动——制作简易密度计》
【 教学目标 】
1.通过简易密度计的设计和制作，让学生认识密度计的主要结构、刻度方法和工作原理，让学生应用二力平衡和浮力等知识进行技术设计和理论推导.
2.鼓励学生敢于动手、大胆猜想、勇于创新，学生亲历简易密度计的设计、制作、改进，学生乐于参与，自己动手制作，自己发现问题、分析问题，尝试解决问题，提高了学生学习科学知识的兴趣.
3.学生通过组内交流、协作，小组展示，逐个完成任务，最终制成密度计，提高了学生的语言表达能力和自我评价、相互评价的能力，培养学生好奇心和对科学的求知欲.
【 教学重点 】
利用二力平衡和浮力知识设计、制作和改进密度计.
【 教学难点 】
1.运用阿基米德原理和漂浮原理，推导出杆状漂浮体浸没深度与液体密度的关系
2.探究提高密度计测量准确程度的方法（加大相邻刻度线之间的距离）
【 教学器材 】
演示器材：大蒜一个、圆柱形塑料桶一个和配重片两块、量杯两个、盐水（密度为1.1g·cm-3）、水、酒精（0.8g·cm-3）、质量相等的三根吸管（粗、中、细各一根，一端已用塑胶枪封闭）、钢珠25个
分组器材：质量相等的三根吸管（粗、中、细各一根，一端已用塑胶枪封闭，上面标好刻度线）、钢珠25个、烧杯（装有密度为1.1g·cm-3的盐水）、量筒两个（其中一个装有水）、塑料托盘、刻度尺
【 教学过程 】
教学内容 教师活动设计 学生活动设计
新课引入:由一个源于生活的场景 ∵F浮水= G物 ∴ρ水gV排水=G物 同理： ∵F浮液=G物 ∴ρ液gV排液=G物 ppt先后展示：同一个洋葱放在水和盐水中漂浮的照片，学生观察照片. 提问：大蒜在不同液体中处于什么状态？两种情况中有什么相同之处？又有什么不同？不同之处是什么原因造成的？ 观察图片，学生讨论得出结果： 相同点：大蒜在两种液体均是漂浮的，受到的浮力和重力是一对平衡力； 　　不同点：在盐水中时，大蒜露出水面较多. 大蒜在水和盐水中受到的浮力相等，盐水密度较大，在盐水中的体积较小.
通过观看两张图片与学生讨论发言，使学生明白：同一个物体漂浮在不同液体中受到的浮力相等；浮力一定时，排开液体的体积与液体的密度有关. 学生通过运用漂浮条件进行讨论： F浮一定时，如何分析V排与ρ液的定性关系的方法.
∵G物不变 ∴F浮液=F浮水 ρ液gV排液=ρ水gV排水 ρ液=ρ水（V2-V1）/（V4-V3） 任务一：如何借助两只量杯、一颗大蒜、一杯水，测量一杯盐水的密度？ 　　学生进一步分析得出关于计算ρ液的表达式，并通过比较物体漂浮前后液面的位置变化，找到利用量杯测算V排的办法：V排水=V2-V1; V排液=V4-V3
引导学生，进一步运用漂浮条件进行讨论：F浮一定时，V排与ρ液的定量关系的方法. 学生从定性分析到定量分析的思维过渡.
∵ρ液=ρ水V排水/V排液 ∴ ρ液=ρ水Sh排水/Sh排液 =ρ水h排水/h排液 任务二：如何借助一个空心圆桶、一杯水，一把刻度尺，测量盐水的密度？ 学生通过讨论得出：V排既等于物体放入量筒前后读数之差（V2-V1），也等于物体浸在液面之下的体积。如果是柱形物体，V排等于柱体底面积S乘以柱体浸在液面下深度h.
演示：将小桶轻轻放在装有水的烧杯中 新问题：空心圆柱形小桶无法竖直漂浮在水中，如何解决？——加配重就可以使圆柱体直立漂浮. 演示：小桶漂浮在水中时，h排水=6.4cm，漂浮在盐水中时，h排水=5.8cm 学生从大蒜漂浮时，大头在下，重心低得到启发：降低小桶的重心也许就可以解决问题. 代入ρ液=ρ水h排水/h排液，计算出盐水密度约为1.1 g·cm-3.
由ρ液=ρ水h排水/h排液 得出： h排液=ρ水h排水/ρ液 根据密度计浸在水中的深度h排水可计算出不同密度的h排液 在小桶上距底部6.4cm处划线并标注1.0g·cm-3；5.8cm处划线并标注1.1 g·cm-3. 任务三：如何将这个空心圆桶改造成能够测量各种液体密度的工具？——简易密度计 　　学生：事先将表示不同密度的刻度线在小桶上标注出来，就可以用这个小桶测量不同液体的密度了.
　　老师通过回忆初二上学期温度计刻度的标注过程，引导学生思考. 　　学生：温度计的刻度是均匀的，密度计刻度也有可能是均匀的，是否可以根据已有的1.0g·cm-3和1.1 g·cm-3刻度线之间的距离，等距的算出0.8g·cm-3、0.9g·cm-3、1.2g·cm-3等刻度线到小桶底部的距离分别为：7.6cm、7.0cm和5.2cm.
肯定学生大胆猜想，并用实验求证：小桶放在酒精中（0.8g·cm-3）时，浸入的深度为8.0cm，与学生的猜想不一致. 是否一定需要将密度计预先放在不同密度的液体中，才能标注刻度线？ 学生：看来密度计刻度之间的距离并不相等。如果将公式进行变形，可以先算出不同密度的刻度线的位置.
分组自制密度计 任务四：利用吸管和钢珠自制密度计. 实验器材：一个装有水的量筒、一把刻度尺、三种粗细不同的吸管和一包钢珠（20颗）. 分组实验：选择其中一根吸管和适量钢珠，制作一个密度计，并在任务单中对应的图上标出0.9/g·cm-3、1.0/g·cm-3、1.1/g·cm-3这三根刻度线.
收集几组密度计并进行比较它们的相同点和不同点. 引导学生得出密度计刻度有着上小下大，上疏下密的特点. 相同点： 1.上面的刻度线表示的密度值小，下面的密度值大； 2.刻度线之间距离不同，上面相邻刻度线距离大，下面的距离小. 不同点：同样是1.0/g·cm-3和1.1/g·cm-3这两根刻度线，但不同组刻度线之间的距离（ h）不同.
∵V排水=m物/ρ水 Sh排水=m物/ρ水 ∴h排水=m物/Sρ水 同理： h排液=m物/Sρ液 ∴ h= h排水- h排液 =m物/Sρ水-m物/Sρ液 =m物/S（1/ρ水-1/ρ液） 　　任务五：探究 h与什么因素有关？ 用实物投影对比不同小组制成的密度计. 猜想： h的大小可能与放的钢珠的个数（吸管总质量）和吸管的粗细（横截面积）有关.
h的大小可能与两个因素有关，如何设计实验？如何改变吸管质量？如何改变横截面积？（每根空吸管的质量是相等的） 分组实验：实验器材：一个装有水的量筒、一个装有盐水的量筒、一把刻度尺、三种粗细不同的吸管和一包钢珠（20颗）. 展示几个小组的实验数据，并结合公式推导，得出 h的大小由m物/S决定. 1.吸管总质量一定（放入相同个数的钢珠），研究 h与吸管横截面积的关系（使用不同粗细的吸管）； 2.吸管横截面积一定（用同一根吸管），研究 h与吸管总质量的关系（改变放入吸管中钢珠的个数）. 根据实验数据得出结论：m一定，S越小， h越大；S一定，m越大， h越小.
回 顾 　　洋葱漂浮在水和盐水中时，浸入液体中的体积不同 利用量杯测量盐水的密度 利用圆柱形空桶、配重块和刻度尺测量液体的密度 通过计算，将圆柱形空桶改造成密度计 提高密度计的准确程度（加大相邻刻度线之间的距离） 制作测量范围恰当的密度计
回家作业 1、回家制作一个密度计并测量一些液体的密度；2、解答两道习题（附在后面）
【 板书 】 第十章 综合实践活动——制作简易密度计
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【 课后作业 】
1.将课堂上配发的吸管和钢珠带回，制作一个密度计，利用自制密度计测量可乐、食用油、酱油等液体的密度，并记录下来和同学分享.
2.小张在家中自制了一个简易密度计并用它来测定盐水的密度.
实验器材有：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水.
实验步骤如下：
①用刻度尺测出竹筷的长度L；
②竹筷的下端缠上适量的细铅丝；
③把自制的密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1（如图所示）；
④把自制的密度计放入盛盐水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2.
根据上面的你步骤回答下列问题：
（1）竹筷下端缠上适量的细铅丝，主要目的是_________（选填“降低重心”或“增大支撑面”）,使竹筷能_________在液面.
（2）密度计是利用_________条件工作的；竹筷下表面受到水的压强________竹筷下表面受到盐水的压强（选填“大于”、“等于”、或“小于”）.
（3）被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积_______（选填“越小”或“越大”）.
（4）被测盐水的密度表达式：ρ盐水=_________（不计铅丝体积，水的密度为ρ水）.
3.测量液体密度的仪器叫做密度计.图（a）和图（b）是自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，将其放入盛有不同液体的两个烧杯中.
（1）请判断哪杯液体密度大，并说明理由.
（2）实验室的密度计的上部是一个用来标刻度的空心圆柱形玻璃管，管下部为一玻璃泡，内装有铅粒.某密度计圆柱形玻璃管长L=10cm，横截面积S=2.5cm2，该密度计总质量m=20g，将它放入水中静止时，水面距玻璃管上端为4cm；将此密度计放入未知液体中静止时，发现液面距玻璃管上端为2cm。求这种液体的密度以及密度计玻璃管上能标出的最大刻度值和最小刻度值.（已知水的密度为1.0×103kg/m3，g=10N/kg）
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