王坤
【摘 要】在測液體密度時,實驗步驟不同,影響著實驗結果,造成誤差較大,學生對此思維混亂,理解不深,經常出錯。在教學中,把幾種方法列出,逐個分析其誤差,可加深學生的理解。
在初中物理學習中,“密度”這一知識點既是重點也是難點,尤其是液體的密度測量,學生學習中最容易出錯,這也是??键c。根據筆者的經驗,現(xiàn)把測液體密度的方法總結如下:
1、有天平和量筒測鹽水的密度
方法一:①用天平測出空容器的質量m1;
②向量筒內倒入一定量的鹽水測出體積V;
③將量筒內的鹽水倒入容器中,用天平測出其總質量m2;
④鹽水的質量為m=m2—m1;
⑤鹽水的密度為
(2)方法二:①用天平測出空容器的質量m1;
②向容器中加適量的鹽水,用天平測其總質量m2;
③將容器中的鹽水倒入量筒中,讀出其體積V;
④鹽水的質量為m=m2—m1;
⑤鹽水的密度為
(3)方法三:①向容器中加適量的鹽水,用天平測其總質量m1;
②向量筒中倒入一部分鹽水,并記下量筒中液體的體積V;
③用天平測出剩余鹽水和容器的總質量m2;
④倒入量筒中的鹽水質量為m=m2—m1;
⑤鹽水的密度為
分析:方法一中測出的質量只是從最筒中倒入容器中的那部分液體的質量,在量筒壁上又不可避免要殘留一定量的鹽水,這樣就使測得鹽水的質量偏小。從而使計算出來的密度值偏小,該方法存在較大的誤差;方法二中將測完質量的鹽水倒入量筒中測體積時,容器壁上又不可避免地要殘留一定量的鹽水,這樣使測得鹽水體積偏小,從而使計算出來的密度值偏大,該方法中也存在較大的誤差。方法三中以倒入量筒內的那部分鹽水為研究對象,量筒內的鹽水的質量是通過計算容器和鹽水的總質量的減少量來計算的,鹽水的體積可以從量筒上直接讀出,這樣無論向量筒內倒入多少鹽水,它質量和體積我們都能準確測得,從而可以較準確地測得該鹽水的密度,因此在測液體的密度時,通常采用第三種方法。
分析或做任何一個實驗都要先檢查實驗方案是否可行,其次要考慮實驗方案的誤差,誤差越小越好。
2、有天平,無量筒
例題1:帶砝碼的托盤天平,一個空玻璃杯,待測密度的液體,足夠的水。請寫出實驗步驟及待測液體的密度表達式。
分析:根據題目中的器材,本題不能直接測液體的體積,但有足夠的水和天平,因此考慮用水的密度已知這一條件,取等體積的水和液體,只要測出水的質量就能計算出體積,進而就能測液體密度。
實驗步驟:①把空玻璃杯擦干,用天平測出它的質量mo;
②把玻璃杯中倒?jié)M水,用天平測出總質量m1;
③倒出水,擦干杯子,再注滿待測液體,用天平稱出總質量m2;
④計算:,m=m2—m0,
3、有天平無砝碼,有量筒
例題2:一架不帶砝碼已調好的托盤天平,一個量筒,兩個相同的玻璃杯和足夠的水,測出待測液體的密度。
分析:天平不帶砝碼就不能直接測液體質量,現(xiàn)在就要想辦法知道液體質量的大小,天平雖然沒有砝碼了,但可以利用它及兩個相同玻璃杯取等質量的待測液體和水,然后用量筒測體積,再利用水的密度求出質量,問題就解決了。
實驗步驟:①把兩玻璃杯中一杯裝水一杯裝待測液體;使天平平衡后把兩個杯子放到左右兩盤中,加水或加待測液體直至天平重新平街,則m水=m;
②先把水倒入量筒中測得體積v1;
③倒出水,擦干量筒再倒入待測液體,測得體積為v2;
④計算m=m水=ρ水v1,則
以上是筆者在密度一節(jié)教學中的幾點感悟。
參考文獻
[1]九年級物理教科書,人民教育出版社
[2]《中學教材全解》九年級物理(上)