只用量筒测密度实验

所谓“只用量筒”不过与前面的“用天平和量筒测密度”相对而言，事实上不可能只用量筒。从这一名称上来看就能看出：ρ、V、m中体积V是易得的量，而m必须用体积V来表示，这其实是数学中的隐函数，这当然是来自数学中难度。不过作者认为这一解决问题的思路仍是初二学生应当掌握的。

下面以测石头（铁）、木头（蜡）和盐水（溶液）密度为例来描述测量过程。

一、测石头的密度（浮漂法）

石头的特点：不溶于水，密度大于水

解题思路：先测体积，后用体积来表示质量

仪器材料：量筒、烧杯（水）、细线、石块、塑料泡沫块

步骤：

1.将量筒放在水平桌面，倒入适量的水示数为V₁；

2.用细线系住泡沫块，放入量筒中，量筒的示数为V₂；

3.在泡沫块下面（约1cm左右为宜）用细线系住石块；

4.手提着细线，先将石块浸没于量筒中的水，而泡沫不接触水。此时量筒的示数为V₃；

5.再放开细线，泡沫部分浸入水中，石块不接触量筒底部。此时量筒的示数为V₄。

计算可得：ρ_石＝（V₄ －V₂）ρ_水／（V₃ －V₁）

说明：（1）其中的塑料泡沫块是做浮漂之用，非常易得，但有一个小问题是，它太容易沾在量筒壁上了，以至使V₂太不准确。所以建议改为带盖的空药瓶，这样打捆变得也容易了。当然这些材料必须让石块“漂浮”，否则它得“下岗”。（2）因为沾水问题，尽量按这个步骤去做，如果将先测石块体积后测沫体积（貌似4、5与2、3步骤交换）会造成误差过大。（3）在操作过程中最大的障碍是打捆技术（本人体会），看似打捆没什么关系，但实际上它可以改变操作步骤，认真思考一下，相信你能还能想出其它步骤，哈哈……

二、测木块密度（沉锤法）

蜡块的特点：不溶于水，密度小于水，吸水

解题思路：先测出木块体积,后用体积表示质量

仪器材料：量筒、烧杯（水）、细线、木块、铁块

步骤：

1.将量筒放在水平桌面上，倒入适量水；（不用读数噢！）

2.用细线系住木块，并在木块下（约1cm）系住铁块；

3.将铁块浸没于水，而使木块不接触水，读取此时的量筒示数为V₁；

4.放开细线，木块也浸没于水中，读取量筒的示数为V₂；

5.解开木块，仍将铁块和木块放入量筒中，读取此时的示数为V₃。

计算可得：ρ_木＝（V₃ －V₁）ρ_水／（V₂ －V₁）

说明：（1）一般学生都习惯于在第1步读数，（这是学生还没有统览全局的能力，在不断试误中他们的能力会有所提高。）在学生这样做的时候，我希望不要给他提示，在最后的反馈环节应当有此过程。这不是不负责，而在于作者本身的教学理念：重视过程和反省是提高学生能力的基石。（2）“吸水”是一个老问题了，我不介意再次强调我的观点：木头的密度和木块的密度是完全不同的概念，“吸水”不应该成为测木头密度的瓶颈，关键在于怎样认识“木头”和“木块”，在众多考题中出现“不吸水的木块”这样句子也就不奇怪了。但对于真实的实验操作来说“不吸水的木块”是非常奇怪的的。学生学会打捆实在太有才的表现，我相信会打捆的学生和不会打捆的学生思维是存在差异的，这也算是半开玩笑的话，只不过是我的个人所见吧。不信你在第4、5步骤就会有体会，成功和失败可能就在于此。

我们当然可以用“压入法”，这可能比“沉锤法”确实感觉容易一些。顺便提醒一句，“大头针”是不能胜任压入的工作的。当然即便“压入法”也会出现什么“压入足够长时间”之类的问题。如果出题老师感觉这样太累的话，是不是以后就改为测蜡块。既没争议，又省笔墨，还能……哈哈！

三、测盐水密度

盐水特点：密度比水的密度大

解题思路：用漂浮物排开盐水体积和排开水的体积比较

仪器材料：两个量筒、烧杯（水）、烧杯（盐水）、蜡块、抹布

步骤：

1．将甲量筒放在水平台上，向甲量筒中倒入水，体积为V₁；

2.用细线系住蜡块，慢慢放入量筒中直到蜡块漂浮，此时量筒的示数为V₂；

3.将乙量筒放在水平台上向乙量筒中倒入盐水，体积为V₃；

4.用细线系住蜡块，慢慢放入量筒中直到蜡块漂浮，此时量筒的示数为V₄；

计算可得：ρ_盐水＝（V₂ －V₁）ρ_水／（V₄ －V₃）

说明：（1）这个实验采用蜡块比木块好，这确实是因为蜡块不吸水，即便沾一些水也较容易被弄干。（2）只用一个量筒也可以完成实验。（3）先用水测出蜡的密度，再用蜡块的密度来表示盐水的密度。是一种很好的方法，但绝不是简便易行的方法。从思维模式上来说这属于两种思维，就本题目而言，我喜欢简便的。

最后，作才认为学生实验要考虑的无非是，科学性、可行性、重复性、安全性、操作性。也可以说成白话：没有错误，误差小；能够达成目标；谁做实验都行，做几次都行；对人和仪器都是比较安全的；操作和运算都应力求最简。