2024天津中考物理试题印章石料密度的另一测量方法
文摘
2024-11-09 05:03
河南
近日，笔者在微信公众号看到了网友分享的2024天津中考物理卷，对其中的印章石料密度测量试题产生了浓厚的兴趣，因为这个实验跟日前与黄恕伯老师在出租车上探讨的实验如出一辙，而且笔者手边有一台跟试题插图中一模一样的电子秤。[2024天津24]喜欢篆刻的津津同学购买了一块练习用的印章石料，他想知道这块石料的密度，于是从家中找到图17所示的器材和足够长的细线、足量的水（水的密度为ρ0）。请你从中选用合适的器材，帮他设计一个测量该石料密度的实验方案。要求：(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出石料密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
该题摆脱了弹簧秤、天平、量筒等实验室制式设备，引入了日常生活中常用的电子秤和玻璃杯，是对“瓶瓶罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”这一低成本、生活化、居家化实验探究理念的真正践行。需要指出的是，参考答案中的第二种方法，电子秤的高精度测量，与排水体积的低精度测量，从实验设计角度看，并不是最优解。一般而言，如果实验中需要测量两个物理量，并需要根据这两个物理量计算出待求量的话，两个物理量的测量精度应该一致或者接近。如果一个物理量测量精度很高，而另一个物理量测量精度很低，那么对其中一个物理量实施高精度测量毫无意义。根据笔者的经验，该实验还有一种更为简便的实验操作方法，步骤如下：(1)把盛有部分水的玻璃杯放在电子秤上，然后把电子秤除皮。(2)把印章石料用细线吊着浸没在水中(不与杯底或侧壁接触)，读出读数m1。(3)松开细线，让印章石料与水杯底部接触，读出读数m2。电子秤的“除皮”操作本来是一个非常常用的操作，但是对于没有用过电子秤的人来说，“除皮”操作是很难联想到的。
豫见物理
教育部双名计划张怀华高中物理工作室成果发布
