淺談初中物理中判斷物體是否空心的方法

賈登舉

【摘 要】世界上的一切物體都是由物質(zhì)組成的，要認(rèn)識物質(zhì)世界，就應(yīng)該從認(rèn)識物質(zhì)的各種基本性質(zhì)開始，質(zhì)量和密度是學(xué)生在日常中接觸較多的兩個重要的基本性質(zhì)，同時，質(zhì)量和密度知識的學(xué)習(xí)也可以為后面學(xué)習(xí)重力、液體壓強(qiáng)、浮力奠定堅實的基礎(chǔ)。學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量和密度時經(jīng)常出現(xiàn)的問題是做題被繞在一些密度公式中出不來，不能準(zhǔn)確解決相關(guān)問題。

【關(guān)鍵詞】密度：是物質(zhì)的一種特別屬性，是中學(xué)物理中一個非常重要的物理量，是以后更高層次地學(xué)習(xí)物理知識重力、壓強(qiáng)、浮力等相關(guān)力學(xué)知識的基礎(chǔ)。空心：物體內(nèi)部沒有同樣的物質(zhì)，如果不裝別的物質(zhì)就是真空，一般情況下裝的是空氣忽略不計。

日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都離不開物理，同樣物理也離不開生活。物理知識來源于生活，最終又服務(wù)于生活，因而，在物理學(xué)習(xí)中隨時都要注意聯(lián)系生活實際。在學(xué)習(xí)密度時，可從生活實際中引出物理問題，又用物理知識解決生活中的問題，讓學(xué)生體會到物理就在身邊，感受到物理的趣味和價值，體驗到物理的魅力。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生要真正掌握、理解基本概念、基本規(guī)律，才能全面提高能力。學(xué)習(xí)質(zhì)量密度時，要使學(xué)生真正懂得質(zhì)量和密度的概念，真正掌握用天平、量筒測密度的實驗原理和方法，更應(yīng)注重物理思想形成、物理方法的使用。只有這樣才能切實提高學(xué)生的素質(zhì)，提高學(xué)生的能力。密度是初中物理中比較抽象的物理量，學(xué)生不易理解，因此，在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中，通過情景創(chuàng)設(shè)導(dǎo)入新課，然后由學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究活動，自主創(chuàng)設(shè)情景，師生共同運(yùn)用比較法分析實驗數(shù)據(jù)，通過精心設(shè)計啟發(fā)性問題，從學(xué)生已有的知識結(jié)構(gòu)出發(fā)，啟發(fā)學(xué)生思考。通過思考性探索，使學(xué)生認(rèn)識到密度是物質(zhì)的一種特性。質(zhì)量與體積的比值就表示了這方面物質(zhì)的特性，即密度。在建立密度概念的過程中，應(yīng)該注意比較法、比值定義物理量的方法等物理學(xué)研究方法的應(yīng)用。與速度概念對比，加深對密度概念的理解。通過對比密度與速度概念的異同點，既可加深學(xué)生對密度概念的理解，又能使學(xué)生體會到比值定義的方法，了解它們在定義、公式、單位等方面的相似之處，采用充分調(diào)動學(xué)生思考的方法，使學(xué)生始終在一種積極思考、探索的活動中完成學(xué)習(xí)任務(wù)。只有基礎(chǔ)知識得到了鞏固、基本技得到了提升，才可以解決質(zhì)量密度學(xué)習(xí)中的難點問題，即空心問題。

空心物體質(zhì)量、密度、體積的相關(guān)計算問題是一個非常典型的題型，它與許多知識點都有聯(lián)系，例如：浮力、重力、質(zhì)量、密度、熱量等。學(xué)生在解決這類問題時往往束手無策，但通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)就能總結(jié)出不同的方法，關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生探究空心物體的學(xué)習(xí)興趣，這就需要我們對質(zhì)量、密度的概念進(jìn)行更深層次的理解、反思、總結(jié)。因為世界上的一切物體都是由物質(zhì)組成的，要認(rèn)識物質(zhì)世界，就應(yīng)該從認(rèn)識物質(zhì)的各種基本性質(zhì)開始，質(zhì)量和密度是學(xué)生在日常中接觸較多的兩個重要的基本性質(zhì)，質(zhì)量和密度知識的學(xué)習(xí)可以為后面學(xué)習(xí)重力、液體壓強(qiáng)、浮力打下了堅實的基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)質(zhì)量和密度時遇到的常規(guī)題目就是一些涉及實心固體的質(zhì)量、密度、體積的相關(guān)計算，還會遇到生活中有一些物體中間沒有物質(zhì)或中間的物質(zhì)忽略不計（例如：籃球、足球、排球等），這是對質(zhì)量密度學(xué)習(xí)的升華。經(jīng)常出現(xiàn)的問題是學(xué)生做題時，經(jīng)常被繞在一些質(zhì)量密度的計算公式中出不來，不能準(zhǔn)確解決相關(guān)問題。為此，我們在系統(tǒng)學(xué)習(xí)質(zhì)量密度的相關(guān)知識的基礎(chǔ)上，可總結(jié)出四種解此類題型的技巧和方法。

首先，學(xué)生不會解決相關(guān)問題，是對質(zhì)量密度知識理解不到位、不能靈活應(yīng)用物理知識解決實際問題，這就要求在教學(xué)過程中，對于學(xué)生可能出現(xiàn)的難點問題早做鋪墊，讓學(xué)生對知識點的理解準(zhǔn)確、到位，及時掃清學(xué)生思維上的障礙，為學(xué)生順利解題打下基礎(chǔ)。

為了解決這一難點問題，應(yīng)在學(xué)生一開始接觸密度時就在細(xì)節(jié)上下功夫，不讓學(xué)生在知識的理解上存在誤區(qū)。在學(xué)習(xí)密度時，首先列舉一些典型的例子，讓學(xué)生觀察得出同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比，如果舉的例子是固體，就需要強(qiáng)調(diào)只限于這種固體是實心的情況，為了不沖淡重點內(nèi)容的講解，不影響學(xué)生對這一概念的完整了解，只需要一帶而過。

學(xué)習(xí)了質(zhì)量密度的相關(guān)知識，再去判斷一個物體是實心還是空心，解決問題的方法很多，實質(zhì)上都是根據(jù)密度定義式，比較實際物體與實心物體的密度、質(zhì)量或體積之間是否存在差異，有四種方法，即：比較密度法、比較質(zhì)量法和比較體積法。四種方法之間存在著差異，若實際物體為空心，要想知道空心部分的體積大小用比較體積法最方便，這是在前三種方法的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步的解題方法。

顯而易見，解法二的過程簡單、計算量小，卻直接考察了學(xué)生對密度值的把握是否準(zhǔn)確;解法一過程稍復(fù)雜、運(yùn)算量大，繞了一個圈子，卻回避了上述難點問題;第三種方法是題目中需要求出空心部分的體積時用此方法計算量較少，當(dāng)學(xué)生對密度值有了充分的認(rèn)識，相信第二種方法更容易被學(xué)生接受和掌握;第四方法是在第三種方法的基礎(chǔ)上，空心部分裝入液體時，三和四結(jié)合更容易解題，計算量也小。可見，只有對知識點有一個準(zhǔn)確的認(rèn)識和把握，才能找到解題的捷徑，這就是初中物理質(zhì)量和密度解題中常見的空心問題的解決方法。

總之，質(zhì)量、密度、體積、判斷物體是否空心在實際的生產(chǎn)和生活中有著廣泛應(yīng)用，中學(xué)階段主要學(xué)習(xí)以下四個方面：一是鑒別物質(zhì)，二是計算物體的質(zhì)量，三是計算物體的體積，四是判斷物體是否空心，這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生將密度知識應(yīng)用于日常生活、社會實踐的意識。關(guān)于空心問題的計算，應(yīng)以基礎(chǔ)性題目為主，讓學(xué)生更好地理解密度這一概念的得出過程、密度是物質(zhì)的一種特性以及應(yīng)用密度判斷物體是否空心。

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