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1、水与密度测量河南省新乡白鹭化纤集团公司子弟学校 樊永江邮编：453011 电话：0373-3914373(办) 13353672026电子信箱：fyj452220 fyj3978506关键词：密度测量、新课改、探究性学习、可操作性、拓展思路。“水”是我们生活的重要资源，它与人类的生活和发展密切相关，对初中学生来说也是非常熟悉和接触最多的物质之一。“密度”是初中学生在日常生活中能够体会得到的物质的一个重要特性，也是学生学习浮力、压强等基本知识的重要基础。在初中物理教学中，要求学生要记住水的密度值，这对学生今后的生活和学习都大有裨益；同时也要求学生会测量物质的密度，能够把常见物质的密度测量出来。密
2、度的测量也是新课改理念下学生进行探究性学习可操作性较强的实践活动之一，掌握密度测量的不同方法与技巧，对提高学生的实践能力和理论联系实际能力无疑会有举足轻重的作用。在初中阶段实际的密度测量中，“水”扮演着异常重要的角色。下面举例归纳加以点评：例一：用天平、量筒和“水”测石块类物质的密度。这是初中物理密度测量中最基本的测量，也是要求学生要重点掌握的实验，其主要操作步骤是：（1）用天平测出石块的质量m；（2）在量筒中倒入适量的水，读出其体积示数V1；（3）用细线系着石块，使其浸没在量筒内的水中，读出此时水面对应的示数V2。然后，根据密度的计算公式可得 。例二：用弹簧秤和“水”测石块类物质的密度。初中
3、物理密度测量的最基本原理是 ，而该例中既没有测物体质量的天平，又没有测量物体体积的量筒、量杯等，所以，要知道物体的质量和体积对学生来说等于又设置了两道障碍，实际上是给学生拓展思路、增强学生能力埋下了伏笔。弹簧秤只能测量力的大小，质量和力有什么关系呢？初中学生学过物体重力与其质量的关系，用弹簧秤测出物体的重力G ,便可求得物体的质量m=G/g ；至于物体的体积也只有另谋思路，体积和力有关系的知识是浮力部分，联系浮力知识，水的密度已知，可求出V排 ， ，问题也就迎刃而解。本例题操作步骤为：（1）用弹簧秤测出石块在空气中的重力G ；（2）用弹簧秤测出石块浸没在水中的“示重” 。然后，根据公式 。例三
4、：用天平、溢水杯和“水”测金属颗粒的密度。该例题给出了测质量的天平，没有给出测量体积的工具，但题中出现了溢水杯。由天平、溢水杯和水来知道金属颗粒的体积是本例题的关键。本例题操作步骤为：（1）用天平测出金属粒的质量m1；（2）用天平测出溢水杯装满水后的总质量m2；（3）取下溢水杯，把金属粒放入装满水的溢水杯中，水溢出，然后用天平测其质量m3。则金属粒的密度可推导得 。例四：用量筒、小玻璃杯和“水”测石块的密度。与上例对比，本例题无测质量的工具，只有测体积的工具量筒，要测密度需设法利用已给器材知道石块质量。其操作步骤为：（1）在量筒中倒入适量的水，使小玻璃杯漂浮在水面上，记下液面示数V1；（2）把
5、石块放入小玻璃杯中，并使玻璃杯仍漂浮在水面上，记下此时液面示数V2；（3）把石块取出放入量筒内的水中，并使小玻璃杯仍漂浮在水面上，记下此时示数V3 。 然后，根据浮力知识、漂浮条件和密度知识可推导出石块密度 。 例五：用杠杆、溢水杯、塑料袋、细线、刻度尺和“水”测石块的密度。根据测量密度的基本原理，本例似乎无从下手。但有溢水杯可联想到排水法，知道石块体积与其排开水的体积相等；而题中条件并无测质量的工具，常规思路仍无办法解决问题。题设中出现了杠杆，自然可联系到杠杆平衡条件，使石块和等体积的水作用在已调平的杠杆上使其重新平衡，用刻度尺测量力臂找出二者质量关系，从而推导出石块密度与水密度的关系。本例
6、题操作步骤如下：（1）在溢水杯中装满水；（2）用细线系着石块使其浸没在溢水杯的水中，同时用塑料袋接收石块排出的水；（3）取出石块擦干装入另一相同空塑料袋中；（4）用细线分别系着两塑料袋挂在已调平的杠杆两端并调节两塑料袋位置使杠杆再次平衡；（5）用刻度尺分别测量两塑料袋到杠杆支点的距离 。最后推导出石块的密度 。例六：用刻度尺和水测漂浮于水面上规则物体的密度。看到这个题目，绝大多数学生都会感到奇怪和莫名其妙，刻度尺只能测量物体的长度，怎么能用来测量物体的密度呢？看了下面的分析，我相信学生们定会恍然大悟的。既然是规则的漂浮物，我们一定能够测量出物体浸在水中的体积与物体总体积的比值。然后，根据物体的
7、漂浮条件。例七：用“U”型管、刻度尺和“水”测不溶于水的液体的密度。该题目联系到了液体压强的知识，如图：在“U”型管两开口处先后缓慢加入适量的水和被测液体，待液体静止后用刻度尺分别测量出水与被测液体界面处到水自由面和液体自由面的高度。然后，根据液体压强公式。此例题也可改进为用三通玻璃管、刻度尺和“水”来测液体密度，这样改进且还可把要测量的液体扩展到所有液体，而不是只局限与测不与水相溶的液体。如图所示：同理，由液体压强公式以上几例是我教学过程中的一点总结，由这几个例子我们不难看出：“水”在物质密度测量中扮演了重要角色。很明显，这几例以水为媒介也把密度知识和浮力、液体压强等知识有机地结合了起来，围绕水与密度测量这一主线进行形式多变的展现，对初中学生学习物理和复习物理知识大有帮助。水与密度测量 樊永江河南省新乡白鹭化纤集团公司子弟学校