初中物理教学论文 浅析初中物理中的密度测量问题

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1、浅析初中物理中的密度测量问题新课程标准的教学目标之一就是通过实验再现物理概念和知识的形成过程和研究方法。因此，近几年的中考在形式和内容上都更加注重考查实验，注重考查知识的形成过程与研究方法。密度是表征物质物理属性的一个重要的物理量，测定物质的密度具有一定的实际意义。由于密度知识与初中物理中压强、浮力、杠杆等知识密切相关，具有较强的综合性，因而密度的测定是各地中考物理实验命题的一大热点。本人根据多年的教学经验将常用的密度的测定方法归纳如下，希望对大家有所帮助。一、用密度计直接测定液体物质的密度1．估计待测液体的密度，选择合适的密度计，若待测液体密

2、度大于水的密度，选用比重计；若待测液体密度小于水的密度，选用比轻计。2．将密度计放入待测液体中，静止后，观察液面所对应的刻度值就是待测液体的密度。原理：漂浮条件（漂浮在液面上的物体所受浮力等于重力）刻度意义：某种液体的密度与水的密度的比值。刻度特点：上小下大，上疏下密（与量杯相反）二、用ρ=测定固体、液体物质的密度1．测物体的质量mm→直接用天平测物体的质量或间接用弹簧测力计测出物体重力G，计算物体的质量m=。2．V→用刻度尺或量筒（杯）3．求密度：用ρ=进行计算。三、用ρ=间接测定液体物质的密度（一）等体积法1．用天平称出一定体积水的质量m水

3、。2．用天平称出相同体积的待测液体的质量m。3．由于m水=ρ水V，m=ρV，所以待测液体密度为ρ=（二）等质量法1．在天平两盘中放置同样的量杯后，调节天平横梁平衡。2．在两个量杯中分别加入适量水和待测液体，使天平保持平衡，记录两种液体的体积V水和V。3.由于V水=V=所以，待测液体密度为：。四、用压强知识测定液体物质的密度（一）连通器法：用U形管测定与水不相溶的液体物质的密度。1．如图1示，将水和待测液体依次从U型管两端管口注入。2．待水和待测液体静止后，用刻度尺测出两管中液体自由面到两种液体交界面的高度h水和h。3．根据连通器原理：有所以。（

4、二）用海尔管测定物质的密度（此法可用于相溶液体）1．如图2示，将海尔管的两个管脚分别插入水和待测液体中。2．从上部管口抽气，使海尔管内气压p小于外界大气压p0，大气压将两种液体分别压入左、右两个管内，用刻度尺测出h水和h。3．对右管中水有p0=p+对左管中待测液体有p0=p+所以待测液体密度为。（三）橡皮膜法：如图3示，将一个一端开口一端带有橡皮膜的玻璃管插入水中，向管中加待测液体，直到橡皮膜变平，用刻度尺测出h水和h，橡皮膜变平，说明管内液体产生的向下的压强与管外水产生的向上的压强相等。所以有p水=p液即。五、应用浮力知识测定固体、液体物质的

5、的密度（一）测定固体物质的密度1．水中下沉的固体物质的密度测定（1）视重法：①用弹簧测力计测出待测固体物质的重力G；②将待测固体物质浸没在水中，注意不能接触容器底和侧壁，用弹簧测力计测出视重G′，则F浮=G－G′。③由于F浮=，所以V=V排=，所以待测固体物质的密度为。（2）溢水杯法：①用弹簧测力计测出待测固体物质的重力G；②用弹簧测力计测出干燥，洁净的空烧杯的重力G杯；③如图4示，溢水杯中注入水直至与溢水口相平，将固体物质浸没在水中，用烧杯盛接从溢水口排出的水，用弹簧测力计测出烧杯和溢出水的总重力G总，则排出水的重力为G排=G总－G杯；④根据

6、阿基米德原理F浮=G排，有：V=V排=则待测固体物质的密度为。（3）根据阿基米德原理利用天平测金属块的密度。①用平天测出金属块的质量m；②将装有适量水的烧杯放在天平左盘，右盘加砝码使天平平衡；③用细线栓好金属块，轻轻放入水中（浸没但不接触烧杯），向右盘里加砝码直至天平恢复平衡，记下增加的质量数m’，则增加的砝码的重力就等于金属块受到的浮力F浮=m’g，金属块的体积V=V排=；。2．水中漂浮的固体物质的密度测定。（1）助沉法（即沉锤法）。①用弹簧测力计测出待测固体物质A（在空气中）的重力G；②用助沉法测出待测固体物质A在水中所受浮力F浮：如图5（

7、a）所示，将另一在水中下沉的重物B用细绳栓在被测固体物质A的下面，将它们一起挂在弹簧测力计上，使重物B浸没在水中，注意不要接触容器底和侧壁，记录弹簧测力计的读数G’；如图5(b)所示，再将待测物A和重物B一起浸没在水中，注意不要接触容器底和侧壁，记录此时弹簧测力计的读数G’’，则待测固体物质A在水中所受的浮力为：F浮=G’－G’’。③由于：F浮=，所以：VA=VA排=所以待测固体物质A的密度为：。（2）针压法。①将适量水倒入量筒，记下体积V；②将待测固体物质浸入水中，待其漂浮在水面静止后，记下体积V’，则V排=V’－V。③用细针将待测固体物质全

8、部压入水面下，记下体积V’’，则V物=V’’－V。④由固体漂浮条件即浮力等于重力，有。所以，待测固体物质密度为。拓展：本题还可适用于测量密度大于水的空