牟銀勇(重慶市育才中學 重慶 400050)(收稿日期:2017-06-23)
給一點點思想空間獲得意想不到的回報——利用浮力知識測液體密度解法的意外收獲
牟銀勇
(重慶市育才中學 重慶 400050)
(收稿日期:2017-06-23)
利用一道測量液體密度的習題,闡述了課堂中生成的利用測力計測液體密度的多種方法.
浮力 測量 液體密度
【例題】現有彈簧測力計、二只相同的燒杯、適量水、一條細線、適量未知密度的液體,測未知液體的密度(寫出必要的步驟和表達式).
解法1:常規解法
(1)用彈簧測力計在空氣中測出石塊的重力,示數為G;
(2)彈簧測力計拉著石塊,浸沒于盛有水的燒杯中,測力計示數為F1;
(3)彈簧測力計拉著石塊,浸沒于盛有未知液體的燒杯中,測力計示數為F2.
這是常規利用浮力知識測未知液體密度的步驟,筆者寫出這個步驟后,按預定教學方案提問:還有測出未知液體密度的其他方法嗎?
一位學生回答出下面的方法.
解法2:
(1)用彈簧測力計測出空燒杯的重力,示數為G;
(2)彈簧測力計拉著裝滿水的燒杯,測出燒杯和水的總重力為G1;
(3)彈簧測力計拉著裝滿未知液體的燒杯,測出燒杯和液體的總重力為G2.
筆者點評:該同學利用等體積法解決了液體的體積問題,用到了以前的質量、密度知識,很好.還有其他的方法嗎?
驚喜出現了,另一位學生回答出以下方法.
解法3:
如果有薄塑料袋,還可以這樣做.
(1)用塑料袋裝適量的未知液體,空氣中測出重力為G;
(2)彈簧測力計拉著塑料袋,浸沒于盛有水的燒杯中,測力計示數為F.液體的密度

該解法巧妙之處在于忽略薄塑料袋重力,利用了浮力中的“稱量法”測石塊密度,把題中未知液體當成了石塊.
驚喜不斷,有學生發問:老師,如果液體密度小于水的密度怎么測啊?大家都知道這個時候液體會漂浮在水面,不能利用浮力求解液體的體積.
這個問題問得好啊!當筆者在心里感嘆時,驚喜再次出現,另一位學生站起來說出了自己的解法.
如果液體密度小于水,那就把水裝在塑料袋中.
(1)用塑料袋裝適量的水,在空氣中測出重力為G;
(2)彈簧測力計拉著塑料袋,浸沒于盛有未知液體的燒杯中,測力計示數為F,由實驗步驟可得

則液體的密度

一道比較常規的利用浮力測量液體密度的題,學生們想到了一些我們意想不到的方法,驗證了這樣一句話,你給學生們思考的時間和空間,學生們給你意想不到收獲和回報.