初中科学中“物质的密度”一课教学例谈

姚帅

【中图分类号】G632【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2018）24-0068-01

测量物质的密度是《课程标准》要求掌握的实验，是各地调研考试和中考常考的重点。这个实验，关键是学会用量筒测量液体和不规则固体体积，用天平测质量的方法，从而测出液体和固体的密度。

一、灵活使用量筒

测量密度用到了两个重要器材：天平和量筒。天平的使用在学习质最的测量时应掌握，这里是巩固，而量筒的使用对于同学们来说是新的技能要求。量筒的作用，一是直接测液体的体积，二是间接测固体的体积（测规则固体体积还可借助刻度尺）。

例1：要想准确量出密度为0.8x103kg/m3、质量为100g的酒精，下面有四种规格的量筒可供选用，应该选用的量筒是（前面数值为量程，后面数值为分度值）：

A.50ml、Iml B.200ml、2ml C.250m1，5ml D.100rnl，10ml

解析：由密度公式p=mv变形得V=mP=100g0.8g/cm3=125ml。由此可知，A.D量筒的量程太小，无法测量。B.C量筒的量程都满足要求，但B量筒的分度值较小，测量结果更准确，选B。

点评：量筒的使用方法主要有：放在水平台上；读数时，视线要与液面相平；与许多测量仪器（如电流表、电压表、天平等）一样，它也有最大测量值（量程）和分度值，有时我们需要根据测量精度的要求和被测物体的大小来选择量筒的大小和分度值。

二、优化实验步骤

考查实验步骤的方式一般有：判断方案或步骤的合理性；排列顺序；自己设计方案等。

1.测液体的密度。

例2：学习了密度的知识后，同学们准备测量食用油的密度。他们选取的实验器材有：食用油、量筒、天平（带砝码）、烧杯。小新和小杨同学分别设计了一种实验方案，请在方案中的空白处填空：

方案一：（1）用调节好的天平测出空烧杯的质量m；（2）向烧杯中倒入一些食用油，测出它们的总质量m2，则这些食用油的质量为；（3）再将烧杯中的食用油倒入量筒中，测出食用油的体积y（4）计算出食用油的密度p。

方案二：（1）将天平置于水平台后，立即调节平衡螺母，使横梁平衡；（2）用天平测出装有适量食用油的烧杯的总质量m1；（3）将烧杯中的一部分食用油倒入量筒中，记录量筒中食用油的体积V；（4）测出烧杯及剩下食用油的总質量m2；（5）计算出食用油的密度p=。

（一）请分别找出两种方案中的不足之处；

（二）你准备选择方案来做实验；为顺利完成该实验，该方案中不足之处应改为：。

解析方案一：（2）m2-m1；方案二：（5）（m2m1）/v。方案一的不足之处：第（3）步中，烧杯中的食用油倒入量筒时，会有一部分油倒不干净，测量出的食用油体积偏小（使密度值偏大），会加大实验误差。方案二的不足之处：第（1）步中的调节平衡螺母前，没有将游码调至零刻线处。

选择方案：若选方案一，则应在第（4）步前加一步，测烧杯及没有倒完的食用油的总质量；若选方案二，则应将第（1）步改为天平置于水平台后，将游码先调至零刻线位置，再调节平衡螺母，使横梁平衡。

两种方案改进后再对比分析：方案一的第（1）步显得多余，但不会增大误差；方案二是测量液体密度的常规步骤，有的同学会有疑问，烧杯壁上也沾油啊？这里同学们要注意研究对象实际上是倒入量筒中的那部分油，烧杯壁上沾的油对实验是没有影响的。

点评：本题主要考查科学探究中的“评估与交流”，还考查了“设计实验和进行实验”的能力，要求同学们通过平时的探究活动，养成仔细观察、认真操作的习惯，学习科学研究方法，养成科学态度，切实提高实验探究能力。

2.测固体的密度。

例3：为了测量铁块密度，小明是按下列实验步骤进行的，正确的顺序是。

A.在量筒内盛适量的水，记下水的体积V1

B.用天平测量铁块的质量m

C.列式计算，整理仪器

D.再把铁块浸没入水中，记下此时水在量筒中的刻度V2

解析：上述步骤中，测铁块的质量只有一步，重点应关注测质量和测体积的顺序，以尽量减小实验误差。A.D两步是利用求差法求出铁块的体积，关键在于测量铁块质量是在铁块放入量筒之前还是之后。如果先测体积后测质量，铁块上会沾有少量水，测的数据会偏大，求得的密度会比实际偏大，误差较大，所以，应先测质量后再浸入水中。故最佳顺序是：B.A.D .C（填A＼＼B.D＼＼C不错，但从步骤的合理性来说，前者更好）。

三、引导诊断“密度与生活”的错解

例4：如图电热水壶在设计构造中运用了许许多多的物理知识，你认为发热管应安装在什么位置？请说明这样设计的好处。

错解及出错原因

错解：中部；这样能使整个水壶的水受热。没有弄清“水的体积会受热膨胀，密度减小而上升”的道理，想当然地回答是出错的原因。

解析：水壶底部的水受热后体积膨胀变大，根据密度公式ρ=m/v可知，在质量不变时，底部水的密度变小，受到的浮力大于自身策略而上升，周围的冷水由于密度大会流到下面来填补。这样形成了热水不断上升，冷水不断下沉填补的情形，直到整壶水沸腾为止。如果发热管装在中部或上部，将只有发热管上方的水参与循环，下方的水不会沸腾。故正确答案为：下部；这样能使整壶水受热沸腾。

点评：分析身边常见的物理现象，找出其形成的原因，这样试题中考必考。透彻理解物理现象的本质，是解答这一类型题的关键。