對近年中考物理中關(guān)于測量不規(guī)則固體密度實驗的分析

胡永熙

摘 要：依據(jù)密度公式ρ=■用托盤天平測出固體的質(zhì)量，用量筒、水和細線測出不規(guī)則固體的體積;再用密度公式計算出固體的密度。

關(guān)鍵詞：密度;不規(guī)則固體;托盤天平;量筒;分度值

測量不規(guī)則固體密度的實驗是初中物理重點實驗之一，也是學(xué)生必須動腦設(shè)計、動手操作并進行分析的實驗。在甘肅省近年中考中，部分市連續(xù)對該實驗進行系統(tǒng)考查。下面將對本實驗的設(shè)計、操作以及有關(guān)注意事項進行分析解釋。

我們首先來分析甘肅省部分市中考物理試卷中實驗探究題，其中涉及考查測量不規(guī)則固體密度的實驗。

本題首先考查托盤天平的使用，利用托盤天平測物體的質(zhì)量是初中階段必須掌握的實驗技能，并且在以后的生物、化學(xué)實驗操作中經(jīng)常用到。主要考查天平和量筒的讀數(shù)，以及利用密度公式ρ=■進行計算。游碼的讀數(shù)容易出錯，看清分度值（最小一格的示數(shù)）是關(guān)鍵，本題把1 g分為十格即分度值為0.1 g，礦石的質(zhì)量為23.40克，還需強調(diào)的是游碼有寬度應(yīng)該按左邊豎線為準(zhǔn)（因為游碼左側(cè)指在標(biāo)尺的零刻線處）。量筒用來測量礦石的體積，水面上升的體積就是礦石的體積（礦石應(yīng)浸沒在水中），視線與水面凹面處相齊平，從圖示中明顯看出水面上升了10ml，即礦石的體積為10cm3（1ml=1cm3）。再用密度公式計算出礦石密度，并注意把單位轉(zhuǎn)換為題目要求的單位，即礦石的密度為2.34×103

kg/m3。

其次我們再看甘肅省部分市中考物理試卷中實驗探究題，其中涉及不規(guī)則固體密度的實驗。

例題：小剛家新房子裝修時，窗臺上鋪了一種叫“人造石”的材料，小剛很好奇，這是一種什么物質(zhì)呢？他拿出一塊角料到學(xué)校和同學(xué)們一起測量了一下該“人造石”的密度。他先把托盤天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平平衡。

（1）小剛按圖甲所示的方法測“人造石”的質(zhì)量，請指出操作中的兩個錯誤：

①? ? ? ? ? ;②? ? ? ? ? ? 。

（2）糾正錯誤后繼續(xù)實驗，當(dāng)盤中所加砝碼和游碼位置如圖乙所示時，天平平衡，則此“人造石”的質(zhì)量為? ? ?g;

（3）在量筒內(nèi)裝有一定量的水，該“人造石”放入前、后的情況如圖丙所示，則“人造石”的體積是? ? ? ml;

本題先讓學(xué)生認清角料的密度就是“人造石”的密度。第一問考查使用托盤天平中不合理的操作，沒有遵循“左物右碼”的放置原則，砝碼、游碼不能用手操作（因為手有汗液會使砝碼、游碼生銹從而不在準(zhǔn)確）應(yīng)用鑷子取放、撥動。第二問角料的質(zhì)量就等于砝碼的質(zhì)量加游碼的示數(shù)，注意游碼讀數(shù)時依然以左邊豎線為主，示數(shù)要讀為3.40 g而學(xué)生容易讀為3.80 g。第三問角料的體積為液面上升后的示數(shù)減去原來的示數(shù)即為9 ml（9 cm3），這里要強調(diào)學(xué)生細心讀數(shù)，否則也很容易讀錯。第四問根據(jù)密度公式計算出角料的密度即人造石的密度，注意單位要化成題目所要求得單位，順便考查了kg/m3和g/cm3之間的轉(zhuǎn)化。

最后本實驗還可以啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生進一步思考，比如在用量筒測量不規(guī)則固體體積時如果細線和固體吸水，則測量值相比真實值如何變化;細線在該實驗中的作用是什么;如果固體浮于水面之上該怎么處理。通過以上問題開發(fā)學(xué)生智力、拓展學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生樂于思考、勇于探索的科學(xué)精神。

參考文獻：

黃傳熟.初中物理中測量固體密度的教學(xué)設(shè)計[J].新課程導(dǎo)學(xué)，2017（5）.

編輯 溫雪蓮