一道密度實驗探究題詳解

石永增++張明石++杜權恩

在2000多年前一位大師幫我們揭開了密度的神秘面紗，他就是偉大的物理學家阿基米德.直至今日他的科學探究方式還依然是我們常常應用的方法，雖然當今先進的精密儀器可以直接測量出物體本身的一些屬性，但是這種研究方式卻教會了我們物理探究的方法.

物理學是一門以實驗為基礎的學科，在初中物理的學習中，密度的測量貫穿了整個力學的內容.測量的方法涉及到質量、浮力、壓強等知識，在課堂教學中只簡單的介紹了利用測量質量、體積從而計算密度的間接測量方法，那么怎么才能應用這種簡單的方法來解出密度這類題呢？通過下面這道實驗探究題進行歸納此類題的解決方法：

題目：小明利用一個燒杯、天平、水測量出了一小塊不規(guī)則小石頭的密度，請將他的步驟補充完整.

（1）把托盤天平放在水平臺上，將標尺上的游碼移到______處，調節(jié)天平右端的平衡螺母，使天平平衡；

（2）用天平測量小石塊的質量，天平平衡時，右盤中的砝碼和標尺上的游碼如圖甲所示，則小石塊的質量為_______g；

（3）如圖乙所示，A.往燒杯中加入適量的水，把小石塊浸沒其中，在水面到達的位置做上標記；B.取出小石塊，測得燒杯和水的總質量為122g；C.往燒杯中加水，直到_________，再測出此時燒杯和水的總質量為142g；

（4）計算出小石塊的體積為____ cm3；

（5）用密度公式計算出小石塊的密度為 _______kg/ m3.

甲圖 乙圖

解析：密度知識的應用是本章的一個重點，也是本章的一個難點，而“關于密度的測量”是密度知識應用的一個重點內容.因為它不僅包括對密度公式ρ= 的理解，還有實驗的操作等等，都能對學生各方面的能力進行考查.

（1）考點：托盤天平的使用方法

分析：考查了托盤天平使用前的注意事項：根據(jù)天平的調節(jié)和使用方法，天平測量物體質量前要調節(jié)橫梁平衡，先將游碼移至零刻度線.

答案：（左端）零刻度線

點評：該問題重在考查學生的實驗操作能力.

（2）考點：讀圖的能力

分析：考查了被測物體的質量等于砝碼和游碼的質量之和.根據(jù)天平的讀數(shù)方法，如甲圖所示，游碼標尺的分度值是0.2g，則m石=游碼質量+游碼對應刻度值=50g+2g=52g.

答案：52

點評：該問題考查了學生應用天平讀數(shù)的能力，而要準確讀出游碼所對刻度，必須明確標尺的分度值及以游碼左端所對刻度為準.

（3）考點：測密度的實驗操作能力

分析：利用太平和水測密度的方法，進一步使學生體會研究物理常用的方法即轉換法.根據(jù)乙圖所示，我們可以發(fā)現(xiàn)，石塊的體積就是要加入水的體積，也就是要使取出石塊燒杯中水的水面與石塊在燒杯中水的標記相平.

答案：水面與標記相平（標記位置）

點評：該問題難度較大，考查了學生的實驗方法、操作能力以及怎樣測出小石塊體積的方法.石塊的體積等于燒杯中加倒水入的體積.

（4）考點：測密度的方法

分析：考查了學生的實驗操作能力，以及怎樣測出小石塊體積的方法.已知燒杯和水質量m1=122g，加入水與標記相平時，燒杯和水的質量m2=142g，

∴加入水的質量

m加 =m2-m1=142g-122g=20g

∵根據(jù)密度公式ρ=

∴V加 = = =20cm3

又∵V石=V加

∴V石=20cm3

答案：20

點評：該問題考查了學生讀圖能力、分析能力.石塊的體積與倒入水的體積相同，我們可以根據(jù)燒杯中倒水前后的質量，以及密度公式，求出倒入水的體積.

（5）考點：運用密度公式ρ=m/V解決問題及單位換算.

分析：考查了學生運用密度公式 進行解題的能力，同時考查了學生對于單位換算的能力.根據(jù)密度公式ρ= ，已知石塊質量m石=52g，石塊體積是20cm3.

ρ石 = = =2.6g/cm3=2.6×103kg/m3

答案：2.6×103

點評：已知石塊的質量、體積，求出石塊的密度.該問題使學生進一步理解密度公式以及在計算中應注意單位換算的問題.

（作者單位：牡丹江市寧安市海浪中學，綏化市明水縣濱泉中學，綏化市海倫縣海南中學）endprint

在2000多年前一位大師幫我們揭開了密度的神秘面紗，他就是偉大的物理學家阿基米德.直至今日他的科學探究方式還依然是我們常常應用的方法，雖然當今先進的精密儀器可以直接測量出物體本身的一些屬性，但是這種研究方式卻教會了我們物理探究的方法.

物理學是一門以實驗為基礎的學科，在初中物理的學習中，密度的測量貫穿了整個力學的內容.測量的方法涉及到質量、浮力、壓強等知識，在課堂教學中只簡單的介紹了利用測量質量、體積從而計算密度的間接測量方法，那么怎么才能應用這種簡單的方法來解出密度這類題呢？通過下面這道實驗探究題進行歸納此類題的解決方法：

題目：小明利用一個燒杯、天平、水測量出了一小塊不規(guī)則小石頭的密度，請將他的步驟補充完整.

（1）把托盤天平放在水平臺上，將標尺上的游碼移到______處，調節(jié)天平右端的平衡螺母，使天平平衡；

（2）用天平測量小石塊的質量，天平平衡時，右盤中的砝碼和標尺上的游碼如圖甲所示，則小石塊的質量為_______g；

（3）如圖乙所示，A.往燒杯中加入適量的水，把小石塊浸沒其中，在水面到達的位置做上標記；B.取出小石塊，測得燒杯和水的總質量為122g；C.往燒杯中加水，直到_________，再測出此時燒杯和水的總質量為142g；

（4）計算出小石塊的體積為____ cm3；

（5）用密度公式計算出小石塊的密度為 _______kg/ m3.

甲圖 乙圖

解析：密度知識的應用是本章的一個重點，也是本章的一個難點，而“關于密度的測量”是密度知識應用的一個重點內容.因為它不僅包括對密度公式ρ= 的理解，還有實驗的操作等等，都能對學生各方面的能力進行考查.

（1）考點：托盤天平的使用方法

分析：考查了托盤天平使用前的注意事項：根據(jù)天平的調節(jié)和使用方法，天平測量物體質量前要調節(jié)橫梁平衡，先將游碼移至零刻度線.

答案：（左端）零刻度線

點評：該問題重在考查學生的實驗操作能力.

（2）考點：讀圖的能力

分析：考查了被測物體的質量等于砝碼和游碼的質量之和.根據(jù)天平的讀數(shù)方法，如甲圖所示，游碼標尺的分度值是0.2g，則m石=游碼質量+游碼對應刻度值=50g+2g=52g.

答案：52

點評：該問題考查了學生應用天平讀數(shù)的能力，而要準確讀出游碼所對刻度，必須明確標尺的分度值及以游碼左端所對刻度為準.

（3）考點：測密度的實驗操作能力

分析：利用太平和水測密度的方法，進一步使學生體會研究物理常用的方法即轉換法.根據(jù)乙圖所示，我們可以發(fā)現(xiàn)，石塊的體積就是要加入水的體積，也就是要使取出石塊燒杯中水的水面與石塊在燒杯中水的標記相平.

答案：水面與標記相平（標記位置）

點評：該問題難度較大，考查了學生的實驗方法、操作能力以及怎樣測出小石塊體積的方法.石塊的體積等于燒杯中加倒水入的體積.

（4）考點：測密度的方法

分析：考查了學生的實驗操作能力，以及怎樣測出小石塊體積的方法.已知燒杯和水質量m1=122g，加入水與標記相平時，燒杯和水的質量m2=142g，

∴加入水的質量

m加 =m2-m1=142g-122g=20g

∵根據(jù)密度公式ρ=

∴V加 = = =20cm3

又∵V石=V加

∴V石=20cm3

答案：20

點評：該問題考查了學生讀圖能力、分析能力.石塊的體積與倒入水的體積相同，我們可以根據(jù)燒杯中倒水前后的質量，以及密度公式，求出倒入水的體積.

（5）考點：運用密度公式ρ=m/V解決問題及單位換算.

分析：考查了學生運用密度公式 進行解題的能力，同時考查了學生對于單位換算的能力.根據(jù)密度公式ρ= ，已知石塊質量m石=52g，石塊體積是20cm3.

ρ石 = = =2.6g/cm3=2.6×103kg/m3

答案：2.6×103

點評：已知石塊的質量、體積，求出石塊的密度.該問題使學生進一步理解密度公式以及在計算中應注意單位換算的問題.

（作者單位：牡丹江市寧安市海浪中學，綏化市明水縣濱泉中學，綏化市海倫縣海南中學）endprint

在2000多年前一位大師幫我們揭開了密度的神秘面紗，他就是偉大的物理學家阿基米德.直至今日他的科學探究方式還依然是我們常常應用的方法，雖然當今先進的精密儀器可以直接測量出物體本身的一些屬性，但是這種研究方式卻教會了我們物理探究的方法.

物理學是一門以實驗為基礎的學科，在初中物理的學習中，密度的測量貫穿了整個力學的內容.測量的方法涉及到質量、浮力、壓強等知識，在課堂教學中只簡單的介紹了利用測量質量、體積從而計算密度的間接測量方法，那么怎么才能應用這種簡單的方法來解出密度這類題呢？通過下面這道實驗探究題進行歸納此類題的解決方法：

題目：小明利用一個燒杯、天平、水測量出了一小塊不規(guī)則小石頭的密度，請將他的步驟補充完整.

（1）把托盤天平放在水平臺上，將標尺上的游碼移到______處，調節(jié)天平右端的平衡螺母，使天平平衡；

（2）用天平測量小石塊的質量，天平平衡時，右盤中的砝碼和標尺上的游碼如圖甲所示，則小石塊的質量為_______g；

（3）如圖乙所示，A.往燒杯中加入適量的水，把小石塊浸沒其中，在水面到達的位置做上標記；B.取出小石塊，測得燒杯和水的總質量為122g；C.往燒杯中加水，直到_________，再測出此時燒杯和水的總質量為142g；

（4）計算出小石塊的體積為____ cm3；

（5）用密度公式計算出小石塊的密度為 _______kg/ m3.

甲圖 乙圖

解析：密度知識的應用是本章的一個重點，也是本章的一個難點，而“關于密度的測量”是密度知識應用的一個重點內容.因為它不僅包括對密度公式ρ= 的理解，還有實驗的操作等等，都能對學生各方面的能力進行考查.

（1）考點：托盤天平的使用方法

分析：考查了托盤天平使用前的注意事項：根據(jù)天平的調節(jié)和使用方法，天平測量物體質量前要調節(jié)橫梁平衡，先將游碼移至零刻度線.

答案：（左端）零刻度線

點評：該問題重在考查學生的實驗操作能力.

（2）考點：讀圖的能力

分析：考查了被測物體的質量等于砝碼和游碼的質量之和.根據(jù)天平的讀數(shù)方法，如甲圖所示，游碼標尺的分度值是0.2g，則m石=游碼質量+游碼對應刻度值=50g+2g=52g.

答案：52

點評：該問題考查了學生應用天平讀數(shù)的能力，而要準確讀出游碼所對刻度，必須明確標尺的分度值及以游碼左端所對刻度為準.

（3）考點：測密度的實驗操作能力

分析：利用太平和水測密度的方法，進一步使學生體會研究物理常用的方法即轉換法.根據(jù)乙圖所示，我們可以發(fā)現(xiàn)，石塊的體積就是要加入水的體積，也就是要使取出石塊燒杯中水的水面與石塊在燒杯中水的標記相平.

答案：水面與標記相平（標記位置）

點評：該問題難度較大，考查了學生的實驗方法、操作能力以及怎樣測出小石塊體積的方法.石塊的體積等于燒杯中加倒水入的體積.

（4）考點：測密度的方法

分析：考查了學生的實驗操作能力，以及怎樣測出小石塊體積的方法.已知燒杯和水質量m1=122g，加入水與標記相平時，燒杯和水的質量m2=142g，

∴加入水的質量

m加 =m2-m1=142g-122g=20g

∵根據(jù)密度公式ρ=

∴V加 = = =20cm3

又∵V石=V加

∴V石=20cm3

答案：20

點評：該問題考查了學生讀圖能力、分析能力.石塊的體積與倒入水的體積相同，我們可以根據(jù)燒杯中倒水前后的質量，以及密度公式，求出倒入水的體積.

（5）考點：運用密度公式ρ=m/V解決問題及單位換算.

分析：考查了學生運用密度公式 進行解題的能力，同時考查了學生對于單位換算的能力.根據(jù)密度公式ρ= ，已知石塊質量m石=52g，石塊體積是20cm3.

ρ石 = = =2.6g/cm3=2.6×103kg/m3

答案：2.6×103

點評：已知石塊的質量、體積，求出石塊的密度.該問題使學生進一步理解密度公式以及在計算中應注意單位換算的問題.

（作者單位：牡丹江市寧安市海浪中學，綏化市明水縣濱泉中學，綏化市海倫縣海南中學）endprint