量筒中的水面如何变化.doc

精心编制物理试题 加强训练思维能力
镇江三中 周永俭
镇江市近两年中考加强了对“物理思维”的考查，如在设置浮力方面的试题时，均要求同学
们画出“容器中水面变化的位置”，而这类问题的得分率往往比较低。为此，我在学校的2009届物理总复习测试卷中也编制了一道关于“容器中水面变化的位置”的试题，试题如下：
在《密度和浮力》专题复习时，老师提出问题：“只用量筒（大号）和水，如何测出橡皮泥的密度？”小明认真思考以后，设计了以下实验方案：
第一步，先在量筒中放入适量的水，记下量筒中水面的示数V1
第二步，将橡皮泥做成碗状，让它漂浮在水面上，记下此时量筒中水面的示数V2
第三步，再将碗状橡皮泥沉入水底，记下此时量筒中水面的示数V3
橡皮泥
橡皮泥

（1）第一步、第二步中的水面位置已分别在图1和图2中画出，请你在图3上画出第三步中的水面大致位置（在水面旁标出V3），并详细说明你这样画的物理依据。
（2）写出橡皮泥密度的表达式。橡皮泥

果然不出所料，对于本题的第一个问题，绝大多数同学在图3中所画的水面位置比图2中的
水面位置高，判断的依据很单纯，因为图2中的橡皮泥一部分露出水面，而图3中的橡皮泥则浸没水中，所以排水体积增加了，水面就会升高。显然，这一判断与实验结果不符，大多数同学未能一下子意识到橡皮泥是空心的，只是凭感性想当然，缺乏理性思维。事实上图3中所画的水面位置比图2中的水面位置应低一些，当然要高于图1中的水面位置。最简单的解释方法是对橡皮泥进行受力分析：橡皮泥漂浮在水面时（图2），橡皮泥所受浮力等于橡皮泥的重力；当橡皮泥浸没水中时（图3），橡皮泥所受浮力小于橡皮泥的重力，由于橡皮泥所受浮力减小，橡皮泥的排水体积减小了，所以量筒中的水面下降。
对于本题的第二个问题，不少同学不会计算，主要是基础知识不扎实，分析方法未把握，综
合思维能力差。图2中的橡皮泥漂浮，有，即，橡皮泥的质量；图3中的橡皮泥浸没水中，橡皮泥的体积；所以橡皮泥的密度为

综上所述，我们在物理教学中若精编试题，加强物理思维能力的训练，就能达到事半功倍的效果。