利用浮力测橡皮泥密度实验的商榷

冷建军

1实验过程

如图1所示，下面是一学生利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验过程及分析。请完成下列填空：

（1）在量筒中装适量的水，读出水面对应的刻度值V1。

（2）把橡皮泥捏成碗状，小心地放入量筒中使之漂浮在水面上，读出此时水面对应的刻度值V2，应用漂浮条件和阿基米德原理，求出橡皮泥的质量。

（3）再把橡皮泥团成球状，放入量筒中并使之沉入水底，读出此时水面对应的刻度值V3。

（4）利用密度计算公式可推导出橡皮泥密度的表达式为：ρ=ρ水（V2-V1）V3-V1。

图1实验过程2实验存在的问题

该实验通过测量3个体积，很巧妙地测出了橡皮泥的密度，利用此种方法我们还可以测出许多物质（所用材料密度要大于水）的密度。但该实验存在诸多问题，具体如下。

（1）量筒的口径一般较小，如何把橡皮泥放进去？若是利用很长的镊子，容易夹破橡皮泥，导致其无法漂浮在水面。

（2）由于橡皮泥的密度大于水，放入水中后如何使它漂起来？即使做成碗状，要使橡皮泥漂起来也比较困难，操作起来也不方便。

（3）“再把橡皮泥团成球状”这一步存在几个问题：①如何先将橡皮泥取出来；②橡皮泥取出来后，会带出一部分水，造成一定的实验误差。

（4）把橡皮泥团成球状，放入量筒中，量筒内壁可能会附着溅起的水，同样也会造成一定的实验误差。

3改进措施

利用漂浮条件和阿基米德原理，可以测出橡皮泥的密度，但同时存在着上面所述的问题。笔者认为可以从以下几个方面来解决这些问题。

（1）把量筒改为量杯。这样一来橡皮泥的放进取出过程的操作相对容易些，同时也能方便地让橡皮泥漂起来。但也存在一个缺点，因为量杯上部大、下部小，刻度越往上越密，由于橡皮泥漂浮和下沉时排开水的差别很小，不便读数，容易使测量结果误差较大。

（2）不把橡皮泥拿出量筒：用一根小铁丝小心地把碗状的橡皮泥弄翻，使橡皮泥沉入水底。

（3）用小试管代替橡皮泥做实验。由于小试管是空心的，一般很容易漂浮在水面上。同理，也可以不用将小试管拿出测量容器，将其压入水底使之沉没即可。

實验的改进有利于我们更好地学习、研究物理。让学生通过学习和探索掌握物理学的基础知识与基本技能，并能将其运用于实践，为以后的学习、生活和工作打下基础。同时，也能让物理更贴近生活。endprint