小測量中的大文章

劉勁松

密度的測量是初中物理教學中的一個比較基本又非常重要的實驗。在學習了質量、天平的使用、密度等知識后，通過利用天平和量筒來測量物體的質量m和體積V，再根據ρ=m/V算出物體的密度。在學習了浮力的知識之后，用彈簧測力計和適量的水也能測出物體的密度，先用彈簧測力計測出物體的重力G，然后根據m=G/g算出物體的質量，將吊在彈簧測力計下的物體浸沒在水中，記下彈簧測力計的示數F，算出浮力F浮=G-F，再由V物=V排水==，最后根據ρ===。這兩種方法是初中物理教學中必學實驗，筆者嘗試從實驗誤差的角度出發，針對現在初中物理實驗室常用的學生實驗器材，分析、對比這兩種實驗方案的誤差，并得出了利用彈簧測力計和適量的水測物體的密度的方法，在實際操作中因誤差太大，并不具有太大的實際應用價值。

兩種實驗方案

首先根據初中物理教學實際，明確一下上述兩個實驗方案中的實驗器材規格。為了便于比較，在物理實驗室學生實驗中，所有實驗器材都選擇同類器材中分度值最小、誤差最小的器材。為了便于將被測物體的密度與標準密度值比較，實驗中選取純銅塊作為測量對象。

方案一：利用天平和量筒來測量物體的密度。器材：天平（最大稱量值200g、分度值0.2g，如圖a）、量筒（最大測量值50ml、分度值1ml，如圖b）。

方案二：利用彈簧測力計和適量的水測出物體的密度。器材：彈簧測力計（量程5N、分度值0.1N，如圖c）、適量的水（為了減小實驗誤差，用蒸餾水且水溫控制在4℃）。……