周明发

摘要 针对目前中学无法精确测量易吸水、易溶于水、易与水起反应这几类不规则物体密度的问题，本实验设计将波义耳定律和密度公式结合，把传统的“排水法”测体积演变成“排空气法”测体积，并根据实验过程中导致误差的原因推导出新的密度计算公式。此外，用传感器采集数据，用两种方法分析数据。

关键词 波义耳定律；不规则物体；传感器；实验

中图分类号：G633.7 文献标识码：B

文章编号：1671—489X（2017）19—0137—04

1研究背景

密度的测量是中学物理重要的知识点。然而，一支粉笔的密度怎么测？这个看似可以通过简单公式p=m/V计算得出结果的问题，却成了困扰大部分教师的难题。粉笔的质量通过天平很容易测出，然而由于粉笔会吸水，体积没办法通过传统的排水法求得。

对于像粉笔、食盐、石灰块这些易吸水、易溶于水、易与水反应的不规则物体，目前常见求体积的方法大致有表1所示三种。从表1可以看出，中学里目前没有一种方便易行、能精确测量这些物体体积的方法，以至于它们的密度也无法精确地测量。

2项目原理

解决这一类问题的瓶颈就是待测物体不能和水接触。常见物质中，和水一样具有很好流动性的就是空气。因此，对于那些不能用排水法测量体积的不规则物体，可以用“排空气法”，根据波义耳定律推导公式来进行测定。人教版高中物理选修3-3第八章第一节“气体的等温变化”中讲道.

密封容器中，当空气柱体积变化不太快时，它的温度大致等于环境温度，压强p与体积V成反比，即：