综合实践活动 ——制作简易的密度计 如东县丰利中学 丁正梅 【教学目标】 1． 通过简易密度计的设计和制作，让学生应用二力平衡和浮力等知识进行技术设计，学习技术设计的思想和方法。 2． 通过简易密度计的设计、制作，培养学生敢于动手、乐于创新、发现问题、解决问题的能力，同时体验创造和成功的快乐。 3． 通过交流和展示，提高语言表达和自我评价及相互评价的能力。 【教学重点和难点】 1．教学重点：能应用二力平衡和浮力等知识设计、制作简易的密度计。 2．教学难点：在制作过程中能主动发现问题并采取有效方法解决问题。 【课前准备】 饮料吸管、铁丝、橡皮泥、水、食盐水、刻度尺、天平、量筒、可乐、食用油、酱油等。 【教学过程】 一、创设情境，引入新课 我们发现鸡蛋在浓盐水中能漂浮，而且盐水的密度越大鸡蛋漂浮时排开液体的体积越小。由此我们可以推测，对于同一物体来说，它漂浮时排开液体的体积是由液体的密度决定的。因此，人们制成了利用物体的漂浮条件来测量液体密度的仪器——密度计。同学们，你们是否有亲手制作一只密度计的愿望呢？在制作之前先小组学习它的原理，然后推荐一位同学汇报你们的学习成果。 二、密度计的原理 选择一根饮料吸管，在其下端加适当的配重，并将这一端封闭起来，使其能竖直漂浮在液体中，如图10-39所示，设吸管的横截面积是S，测出吸管浸入水中的深度H，根据漂浮条件有G=F浮，而阿基米德原理：F浮=ρgV=ρgsH，所以有G=ρ水gsH，同理吸管在其他液体中也有G=ρ液gsh，由以上两式得 。根据这个式子的数量关系可对简易密度计进行标度。三、进行实验 好多同学已经迫不及待的动手了。哦，这位同学你遇到问题了？ 1．如何使吸管竖直漂浮于水中？你们小组是如何解决这个问题的？ 有个小组又遇到了问题： 2．如何在密度计上标出刻度？ 根据推导出的公式，结合你所测的密度计在水下的深度H值，计算出表格中密度所对应的h值，并在吸管上标出对应的刻度线，可以将标好刻度的纸用胶带贴在吸管上。 液体密度ρ/（g﹒cm） 浸入的深度h/cm -3 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 请观察你制作的密度计的刻度线分布是否均匀？刻度线有什么特点？ 这个小组的同学观察得非常仔细：刻度线分布不均匀，上疏下密且越往上密度值越小。 3.请用自制的密度计测量可乐、食用油、酱油的密度，并与其它小组交流。咦，你们用各自的密度计测得的同种液体的密度值竟然不完全相同呢，那哪个小组的密度计误差较小呢？如何检验刻度误差呢？需要用哪些器材？ 4. 如何才能使测量的结果更准确？要使对应两条密度线间距大一些，H应该大一些还是小些？又会产生哪些不便呢？具体如何改进？ H应该大一些，所以配重就要更重一些，而深入液体下的深度过大，要求容器很深，会带来不便。改进的方法是加大密度计潜入液体下部的横截面积，使其体积变大。（出示实验室密度计） 四、展示交流 请小组推选人员到讲台上来展示你们的作品，并描述你们在制作的过程中遇到的困难和解决的办法。 1.同学们在实践过程中遇到了哪些困难？是如何解决的？ 吸管放入水中不能竖直漂浮、在密度小的液体中出现了“沉底”的现象。 2.请同学们讨论制定出适合这次活动的评价标准。 从取材的合理性、刻度标注的正确和准确程度、制作的精巧和美观性、展示与表达等方面进行自我评价和相互评价。 五、课堂练习 小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计． （1）取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞人适量金属丝并用石蜡封口．塞入金属丝的目的是使吸管能______在液体中． （2）将吸管放到水中的情景如图（a）所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图（b）所示，浸入的长度为h．用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ液______ρ水（=/＞/＜），h与ρ水、ρ液，及H的关系式是h=______． （3）小明根据图（a）在吸管上标出1.0刻度线（单位g/cm3，下同），再利用上述关系式进行计算，标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线（图中未画出）．结果发现，1.1刻线是在1.0刻线的______（上/下）方，相邻刻线的间距______（均匀/不均匀）． （4）为检验刻度误差，小明取来食油，先用天平和量筒测量其密度，然后再用这个密度计测量．但操作时却出现子图（c）所示的情形，这让他很扫兴．难道实验就此终止了吗，根据经验或思考，在不更换食油的情况下，你认为可以进行怎样的尝试：________________． 答案为：（1）垂直漂浮；（2）＞； （3）下；不均匀；（4）再向容器中加油或者将容器换成直径细些的． 六、课堂小结 1.密度计的原理 2.简易密度计制作的注意事项 3.如何提高密度计的精确程度。 七、布置作业 课后查阅自己感兴趣的有关密度计的资料，比如：密度计的种类以及用途等。 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/f31db8b732687e21af45b307e87101f69f31fb13.html