密度教学中的空心球问题
(2015-03-11 10:17:51)
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空心球密度公式材料液体 |
分类: 学习 |
物质的密度教学中,空心球问题算是一个很难的题目,如何让学生熟练掌握密度公式、体积关系及质量关系,空心球问题是一个很不错的选择。但是空心球问题的求解,对于一个初中学生来说,未免难度上有点大了。特别是空心球体中还要放某种不明液体,要求求出液体密度的问题,更是难上加难,在中考时,是绝对不会出现这样超难的试题的。
空心球问题,涉及到密度求解中的一些基本常识,必须掌握。第一个是下标问题,第二个物理量运算关系,第三个是单位的换算关系。下标问题在速度公式中已经遇到,要使用密度公式,前提条件是下标相同,如求球的密度时,下标只能全部标为球。第二个基本常识,物理之间的运算关系是指,相同物理量之间只能使用加减法,不同物理间则必须使用公式,这里指的是密度公式,适时把握公式的使用,有利于解题。第三个是单位换算关系,选择合适的单位,对解题有利,特别是体积的单位换算问题,更是让人云里雾里。
空心球问题,涉及的公式有如下几个,掌握这些公式,并合理运用后,就可以快速解题。
ρ球=m球/V球,这里的球是一个整体的概念,如果是一个容器,则并一定封闭。
ρ材料=m材料/V材料,这里的材料是指做这个球的物质,如果是铝球,则这种材料就是铝。
m球=m材料+m空=m材料,如果中间是空心的,则m空=0,如果里面放了某种液体,公式为m球=m材料+m液。
V球=V材料+V空,如果空心部分放液体,则V空=V液。
如果放液体,需要求液体密度时,同样需要密度公式ρ液=m液/V液进行求解。
综合运用上述五个公式,对解决空心球问题有益。如果仅仅为了判断是否为空心的,可以用三种办法,一是密度关系,判断ρ球与ρ材料的关系就可以了;二是体积关系,判断V空是否为零就可以了;三是质量关系,需要假设球是实心的,比较m球与m实心材料的关系,这里的实心材料体积V实心材料就是球的体积。