第4节 跨学科实践：制作微型密度计
任务单
|任务一：
回顾密度计
的原理|思考：如图所示，同一支密度计漂浮在不同种液体中，哪个液体密度

更小？为什么？
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|任务二：
设计密度计|1. 小组讨论思考下列问题：
(1)测量时要使酒精不溢出需设计哪个量？
(2)密度计质量多少合适？
(3)为精确测量密度，让刻度线间隔更大，需要设计哪个量？
(4)标度杆直径多少比较合适？
(5)怎样让密度计竖直漂浮在酒精中？
(6)有配重的标度杆怎样才能漂浮？
2. 画出密度计的设计草图。|
|任务三：
制作密度计|1. 选择材料：浮子、标度杆、配重。
2. 制成作品：组装器材、调节配重、标记刻度。|
|任务四：
展示交流|1. 用自制密度计测试老师准备的100 mL喷瓶里的酒精，判断酒精是否为合格的消毒
酒精？不合格的酒精密度是偏大还是偏小？
2. 分组汇报微型密度计使用的情况，总结密度计制作与使用的技巧及发现的问题。思
考：怎么改进密度计，使得测量更精确？|
说明：1. 跨学科实践的任务单仅供参考，请教师结合教学的实际情况进行调整；2. 请教师根据
学生在活动过程中的表现，从研究广度、实践深度、汇报效度等多维度设计量表进行综合评价。

任务一解答：
解：甲液体的密度更小。
理由：
1. 同一支密度计的重力$ G $不变，密度计在甲、乙两种液体中均处于漂浮状态，根据物体的漂浮条件，浮力等于自身重力，即$ F_{浮甲}=F_{浮乙}=G $。
2. 根据阿基米德原理$ F_{浮}=\rho_{液}gV_{排} $，在$ F_{浮} $和$ g $均相同的情况下，排开液体的体积$ V_{排} $越大，液体的密度$ \rho_{液} $越小。
3. 由图可知，密度计在甲液体中排开液体的体积$ V_{排甲} ＞ V_{排乙} $，因此$ \rho_{液甲} ＜ \rho_{液乙} $，即甲液体的密度更小。
任务四第1问解答：
解：合格消毒酒精为体积分数75%的乙醇溶液，其密度约为$ 0.85×10^{3}kg/m^{3} $。
将自制密度计放入待测酒精中，读取对应密度示数：
若示数等于$ 0.85×10^{3}kg/m^{3} $，则该酒精为合格的消毒酒精；
若示数大于$ 0.85×10^{3}kg/m^{3} $，则酒精不合格，密度偏大（原因是酒精含水量过高）；
若示数小于$ 0.85×10^{3}kg/m^{3} $，则酒精不合格，密度偏小（原因是酒精浓度过高，含水量过少）。