对近年中考物理中关于测量不规则固体密度实验的分析

胡永熙

摘 要：依据密度公式ρ=■用托盘天平测出固体的质量，用量筒、水和细线测出不规则固体的体积;再用密度公式计算出固体的密度。

关键词：密度;不规则固体;托盘天平;量筒;分度值

测量不规则固体密度的实验是初中物理重点实验之一，也是学生必须动脑设计、动手操作并进行分析的实验。在甘肃省近年中考中，部分市连续对该实验进行系统考查。下面将对本实验的设计、操作以及有关注意事项进行分析解释。

我们首先来分析甘肃省部分市中考物理试卷中实验探究题，其中涉及考查测量不规则固体密度的实验。

本题首先考查托盘天平的使用，利用托盘天平测物体的质量是初中阶段必须掌握的实验技能，并且在以后的生物、化学实验操作中经常用到。主要考查天平和量筒的读数，以及利用密度公式ρ=■进行计算。游码的读数容易出错，看清分度值（最小一格的示数）是关键，本题把1 g分为十格即分度值为0.1 g，矿石的质量为23.40克，还需强调的是游码有宽度应该按左边竖线为准（因为游码左侧指在标尺的零刻线处）。量筒用来测量矿石的体积，水面上升的体积就是矿石的体积（矿石应浸没在水中），视线与水面凹面处相齐平，从图示中明显看出水面上升了10ml，即矿石的体积为10cm3（1ml=1cm3）。再用密度公式计算出矿石密度，并注意把单位转换为题目要求的单位，即矿石的密度为2.34×103

kg/m3。

其次我们再看甘肃省部分市中考物理试卷中实验探究题，其中涉及不规则固体密度的实验。

例题：小刚家新房子装修时，窗台上铺了一种叫“人造石”的材料，小刚很好奇，这是一种什么物质呢？他拿出一块角料到学校和同学们一起测量了一下该“人造石”的密度。他先把托盘天平放在水平桌面上，调节天平平衡。

（1）小刚按图甲所示的方法测“人造石”的质量，请指出操作中的两个错误：

①          ;②            。

（2）纠正错误后继续实验，当盘中所加砝码和游码位置如图乙所示时，天平平衡，则此“人造石”的质量为     g;

（3）在量筒内装有一定量的水，该“人造石”放入前、后的情况如图丙所示，则“人造石”的体积是      ml;

本题先让学生认清角料的密度就是“人造石”的密度。第一问考查使用托盘天平中不合理的操作，没有遵循“左物右码”的放置原则，砝码、游码不能用手操作（因为手有汗液会使砝码、游码生锈从而不在准确）应用镊子取放、拨动。第二问角料的质量就等于砝码的质量加游码的示数，注意游码读数时依然以左边竖线为主，示数要读为3.40 g而学生容易读为3.80 g。第三问角料的体积为液面上升后的示数减去原来的示数即为9 ml（9 cm3），这里要强调学生细心读数，否则也很容易读错。第四问根据密度公式计算出角料的密度即人造石的密度，注意单位要化成题目所要求得单位，顺便考查了kg/m3和g/cm3之间的转化。

最后本实验还可以启发引导学生进一步思考，比如在用量筒测量不规则固體体积时如果细线和固体吸水，则测量值相比真实值如何变化;细线在该实验中的作用是什么;如果固体浮于水面之上该怎么处理。通过以上问题开发学生智力、拓展学生思维，培养学生乐于思考、勇于探索的科学精神。

参考文献：

黄传熟.初中物理中测量固体密度的教学设计[J].新课程导学，2017（5）.

编辑 温雪莲