让分组实验在实验教学中焕发风采

罗生贵

摘 要：通过不同小组的实验方法，总结出最简单、易操作、误差最小的测量液体密度的实验方法。

关键词：液体密度；天平；量筒

教学目标：

1.进一步掌握天平和量筒的使用方法。

2.会使用天平测量液体的质量和体积。

3.学习利用天平和量筒测量液体的密度。

教学理念：

为了给学生搭建展示自己的舞台，让学生感受到物理实验课带来的乐趣。在整个教学过程中应充分体现以学生为主体，教师为主导的教学活动。

课前准备：

学生准备：复习天平、量筒的使用方法，以及密度的概念。知道测量液体密度的实验原理（ρ=m/V），且设计实验，写出相应的实验步骤。

教师准备：天平、量筒、砝码、烧杯、石蜡、容积相同的容器一对、待测液体、水等。

实验过程：

根据学生提前上交的实验设计方案，我把学生分成了六个小组。

通过实物投影仪每个小组展示自己的实验方案。

第一组的实验步骤主要有：

（1）把待测液体倒入烧杯中用天平测出烧杯和待测液体的总质量为m1。

（2）把一部分待测液体倒入量筒中测出体积为V。

（3）再用天平测出烧杯和剩余待测液体的质量为m2。

（4）ρ的表达式为ρ=（m1-m2）/V。

第二组的实验步骤主要有：

（1）用天平测出空烧杯的质量m1。

（2）把待测液体倒入烧杯中用天平测出烧杯和待测液体的总质量m2。

（3）再把待测液体全部从烧杯倒入量筒中测出体积为V。

（4）ρ的表达式为ρ=（m2-m1）/V。

第三组的实验步骤主要有：

（1）把待测液体倒入量筒中，用量筒测出待测液体的体积为V。

（2）用天平测出空烧杯的质量m1。

（3）把待测液体全部从量筒倒入烧杯中用天平测出烧杯和待测液体的总质量m2。

（4）ρ的表达式为ρ=（m2-m1）/V。

第四组的实验步骤主要有：

（1）把待测液体倒入量筒中，用量筒测出待测液体的体积为V1。

（2）用天平测出空烧杯的质量m1。

（3）把一部分待测液体从量筒倒入烧杯中用天平测出烧杯和待测液体的总质量m2。

（4）再用量筒测出量筒中剩余的那部分待测液体的体积为V2。

（5）ρ的表达式为ρ=（m2-m1）/（V1-V2）。

第五组的实验步骤主要有：

（1）用同一容器，分别装满水和待测液体，则待测液体的体积等于水的体积等于容器的容积。

（2）把装满水和待测液体的容器分别放在天平上测出水的质量为m1，待测液体的质量为m2。则V水=V液=m1/ρ水（水的密度已知）。

（3）ρ液=m2/（m1/ρ水）。

第六组的实验步骤主要有：

（1）量筒中装入“适量”水，测量出水的体积为V1；把石蜡放入量筒中（漂浮）后，记录体积为V2；V排=V2-V1。

（2）求出水对石蜡的浮力：F浮=ρ水gV排=ρ水g（V2-V1）。

（3）在量筒中装入“适量”待测液体，测出体积为V3；把石蜡放入量筒中（漂浮），记录体积为V4；V排=V4-V3。

（4）求出待测液体密度：F浮=ρ液gV排=ρ水gV排=G石蜡；ρ液=ρ水（V2-V1）/（V4-V3）。

二、学生根据自己的实验设计领取实验器材做实验，教师进行巡视指导

三、各小组通过实物投影仪展示实验结果

教师给出待测液体的密度，师生共同进行比较，在比较中发现实验值有偏大的、有偏小的、有非常接近实际值的，还有的小组实验失败了。面对这种情况，课堂上逐渐静了下来，于是同学们开始质疑、分析……

四、小组间相互点评

师：同学们实验是有误差的，实验是允许出错的，当然也可以失败。现在大家就实验中出现的各种问题相互点评一下，找出问题的所在。

我的话刚说完，同学们立刻组内讨论起来了，开始发言了（都想证明自己的实验值误差最小），课堂气氛一下子活跃了起来。

生1：第六组实验失败的原因是石蜡的密度大于待测液体的密度，所以石蜡所受的重力不等于所受的浮力。

生2：第二组的实验值偏大的原因是从烧杯向量筒中倒待测液体时总会有一部分遗留在烧杯中，所以测出来的体积与质量相比偏小，根据密度公式求出的密度就偏大。

师：哎呀！没想到你们分析得如此透彻，让人一听就知道问题的所在。

生3：同样的道理第三组把待测液体从量筒倒向烧杯的过程中总会有一部分遗留在量筒中，所以测出来的质量与体积相比偏小，根据密度公式求出的密度就偏小。

师：你们简直就是小物理学家，老师真为你们高兴！

生4：第一组和第四组在做实验前已经想到了二、三组存在的这一问题，所以悲剧没有重演。

师：真棒！第一和第四组在设计实验时就考虑到了这一问题，其他组应向他们学习。

生5：第五组出现误差比较大，可能是水的密度大于纯水的密度所導致的。

师：好，考虑到这一点实属不易。可见这位学生观察和分析的很到位。

小结：

师：同学们在小组间相互点评时，说的都非常到位。每个小组现在都应该知道了自己小组做实验时的不足和问题。下课后同学们认真总结，每个组都拿出一套切实可行的实验报告来。

实验教学后记：

本节课让学生自己设计实验和自己完成实验，意在加深学生对天平和量筒的正确使用，并在自己动手的过程中发现问题。通过教师和学生的点评与交流，得到解决方案，以此来充分调动学生的学习兴趣。