探究金属螺帽的密度

在测定固体密度的时候, 常规方法是使用天平量筒来测定。但是, 也可以采用其它非常规方法测定出它的密度。如下题:

题目:有一个表面涂漆的金属螺帽 (直径小于2cm) , 不知是什么金属制成的, 请设计一个实验测定出金属螺帽的密度。此题可有以下三种测密度方法。

方法一:因金属螺帽的直径小于2cm, 除被测的金属螺帽外, 可选用的器材:托盘天平 (砝码) 、量筒、细线和盛水烧杯。

实验步骤:

a、用托盘天平测出金属螺帽的质量m;

b、将适量的水从烧杯倒入量筒中, 读出水面体积为V1, 用细线拴好螺帽放入盛水V1的量筒中, 水面升到V2, 螺帽体积V=V2-V1。

c、用ρ=m/V得金属螺帽密度ρ=m/ (V2-V1) 。

方法二:

除被测金属螺帽外, 可选用的器材有:弹簧测力计、细线和盛水烧杯。

实验步骤:

a、细线拴好金属螺帽, 挂弹簧测力计下测出重为G;

b、把金属螺帽浸没烧杯的水中读出此时弹簧测力计示数为F;

c、金属螺帽的质量m=Gg, 它的体积由阿基米德原理F浮=G排液=ρ液V排g得V=V排=F浮/ (ρ水g) 。而F浮=G-F。

所以金属螺帽的密度ρ=Gρ水/ (G-F)

方法三:

除金属螺帽外可以选用的器材:托盘天平、细线和盛满水的溢水杯

实验步骤:

a、用调好托盘天平测出盛满水的溢水杯质量m1;

b、用细线拴好金属螺帽, 放入盛满水的溢水杯中, 溢出部分水后, 用托盘天平测出此时杯水和金属螺帽总质量m2;

c、取出金属螺帽, 用托盘天平测出溢水杯和水的质量m3, 金属螺帽质量m=m2-m3, 金属螺帽体积V= (m1-m2) /ρ水。

用ρ=m/V得金属螺帽的密度ρ= (m2-m3) ρ水/ (m1-m2) 。

在平时教学中, 教师应克服为考试而教学的思想, 鼓励学生灵活运用所学知识、摆脱常规方法的束缚, 拓宽学生的解题思路, 激发学生的学习兴趣、培养学生能力。