张淑敏

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）01-0169-01

根据《义务教育物理课程标准（2011年版）》对各部分内容要求的层次，在考试内容和目标要求”中用字母A、B、C标出，他们的含义是：A：能知道知识的内容及含义，并能在相关问题中识别和直接使用。B：能理解知识的确切含义及内在逻辑关系，并能简单运用。C：能将知识应用在新情境中，与已有知识建立联系，对实际问题进行分析推理和综合运用。

课程标准对密度的要求是C级最高要求，测量固体和液体的密度测量性实验，要求根据测量原理，正确使用仪器，组装、连接实验装置，测量物质的密度。在中考中还会考察到密度的特殊测量。如何利用八年级学生好动、好奇、好胜的特点，把他们 “诱导”到实验探究活动中来，本人根据教学实际，针对不同层次的学生就“科学探究物质的密度”的教学，谈谈自己的看法。

一、八年级学生学习物理已有三个月时间了，对科学探究的环节比较了解，因此在前期的教学中，尽量让每个学生都能熟练的使用天平测液体和固体的质量，会用量筒测固体和液体的体积，这是密度测量中关键性的操作。掌握测量密度的原理ρ=m/V

二、测量密度的常规方法

1、常规测量固体密度的方法

在测量固体的密度时，桌面上可供学生学生选择的固体有：石块、铜块、铝块、铁块、木块、蜡块等。让学生们自己选择固体，根据测量密度的原理，首先要用调节好的天平测量固体的质量，其次要测量固体的体积，围绕如何测固体的体积进行积极讨论，把沉于水的石块、铜块、铝块、铁块归于一类，把不沉于的木块、蜡块归于一类。对沉于水的物体体积的测量大家很快达成共识。讨论的焦点在如何让木块、蜡块沉下去？同学们献计献策，方法有：（1）按压法，为了减小误差用坚硬的细铁丝或钢针，将漂浮的物体压入量筒里的水中，记下示数的变化。（2）捆绑法、沉锤法，将木块、蜡块捆绑在金属块上，也可以吊挂在石块上，需要先测出金属块和水的总体积，再将金属块、物体全部浸没到水中，测出总体积，二者之差即为物体的体积V=V2-V1，通过交流讨论设计出最佳实验方案，并总结出密度的表达式。ρ=m/（V2—V1）

2、常规测量盐水等液体密度的方法

让学生充分展开讨论，如何设计实验方案才能减小误差？为了防止量筒掉下来摔碎不能将量筒直接放在天平上测质量，设计出最佳实验方案如下：（1）在烧杯中裝适量的盐水，用调节好的天平测出烧杯和盐水的总质量m1；（2）将烧杯中的盐水倒一些在量筒中测出其体积V；（3）用天平测出剩余盐水和烧杯的质量m2。根据ρ=m/V得ρ=（m2-m1）/V

三、测量密度的特殊方法

在常规测量密度实验的基础上，老师进一步抛出问题：如果在没有天平或量筒的情况下如何测物体的密度？

1、等效替代法

如何利用天平、盐水、烧杯、水测盐水的密度？ 首先让同学们明确测密度得原理，需要测量哪些物理量？用到哪些物理仪器？他们会发现仪器中没有量筒，然后围绕如何测盐水的体积展开讨论，从而得出用水的体积可以等效替代盐水的体积，通过交流讨论设计出最佳实验方案：（1）用调节好的天平测出空烧杯的质量m0；（2）在空烧杯中装水到某一刻度，测出它们的总质量m1；（3）把水倒出，再将盐水倒入烧杯中的这一刻度，测出它们的质量m2。则盐水的质量：m液=m2-m0盐水的体积：V=V水=（m1-m0）/ρ水通过计算得出盐水的密度表达式是：ρ=ρ水（m2-m0）/（m1-m0）。

进一步引导学生思考，怎么测一瓶牛奶、醋、酱油、食用油等液体的密度？在认真讨论过程中，给学生解放了思想、发散思维、提高语言表达能力、分析纠错能力、动手实验能力、，开拓了学生自行探究的空间，满足了学生希望自己是一个发现者、研究者的愿望。

2.溢水法

在只有天平的情况下如何用天平测固体的密度呢？问题的焦点还是如何测固体的体积？引导学生思考，通过交流讨论设计出最佳实验方案：（1）将固体放入烧杯中，往烧杯中装满水，用天平测出三者的总质量m1；（2）取出固体，用天平测出水和烧杯质量m2；则m溢水=m1-m2，V=V溢水=（m1-m2）/ρ水，计算得出固体密度的表达式是：ρ=ρ水m/（m1-m2）。进一步分析会发现，由于取出的固体沾有水，使固体的体积偏大，造成密度值偏小。

在此实验的基础上让学生探讨如何改进实验设计减小误差，可以给学生介绍另一种溢水法：（1）用调节好的测出空烧杯的质量m0；（2）将另一个烧杯倾斜放置并盛满水，将固体缓慢的浸没在烧杯里，同时用烧杯接溢出的水，用天平测出水和烧杯质量m1；则V=V溢水=（m1-m0）/ρ水，计算得出固体密度的表达式是：ρ=ρ水m/（m1-m0）。

四、通过以上交流与讨论提高了学生学习物理的兴趣，增强了求知欲。在以后的教学中，随着知识的不积累，密度测量的方法会不断增加，学习了用弹簧测力计测重力后，就可以用弹簧测力计测间接的测量质量，用m=G/g可以使以上的方法变个样。八年级下学期学了浮力和密度计的知识后，又可以得出以下几种测量方法：

1、浮力法

主要器材有：弹簧测力计、水、金属块、待测液体。测量步骤是：（1）用弹簧测力计测出金属块在空气中的重力G0；（2）用弹测力计测出金属块浸没在水中受到的重力G1；（3）用弹簧测力计测出金属块浸没在未知液体中受到的重力G2。

通过计算可以得出：ρ液=ρ水（G0-G2）/（G0-G1）

2、浮体法

主要器材有：刻度尺、待测液体、正方体木块、水。测量步骤是：（1）将木块平放在水中漂浮，测出木块浸在水中的深度h1（2）将木块平放在待测液体中漂浮，测出木块浸在液体中的深度h2；通过计算可以得出：ρ液=ρ水h1/h2

3、密度计法

主要器材有：自制密度计、待测液体、量筒。测量步骤是：（1）把铁丝缠在细木棍下端制成简易的密度计；（2）在量筒中放适量的水，让密度计漂浮在水中，测出它在水中的体积V水；（3）在量筒中放适量的待测液体，让密度计漂浮在液体中，测出它在液体中的体积V液；

通过计算可以得出：ρ液=ρ水V水/V液

到了初三中考复习阶段，安排开放性实验室，让学生设计更多的实验方案，老师再引导他们分析各种方案中可能出现的误差，比较他们的探究方案的优劣。从而的出好的探究方案，他们的探究过程非常投入，通过这样这实验探究把主动权交给学生，让每一个学生都有参与的机会。使学生成为课堂的积极参与者，成为课堂的主体。