改进实验方法减小误差在测液体密度中的教学尝试由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“密度实验误差”。
改进实验方法减小误差在测液体密度中的教学尝试
在物理实验中,一定存在误差,误差是不可避免的,只能减小。那么,如何减小误差?我们可以通过多次测量,取平均值来减小误差;也可以选用精密的测量仪器来减小误差;还可以通过提高实验者的操作技能和各种实验技能来减小误差;„。还有一种减小误差的方法不容易在教学中引起重视,那就是改进实验方法来减小误差。改进实验方法来减小误差也有很多种。例:测量数据很小,直接用测量工具不容易测出来或者直接测量误差较大,我们可以用累积法,„。实验方法的不同甚至实验步骤的不同,也可导致误差也不同。在测量液体密度的实验中,就如何改进实验方法来减小误差进行了一定的尝试,并且在培养学生的思考问题和解决实际问题的能力方面下了一点功夫。且取得了一些效果。在教学中,一步一步引导学生思考,让同学们知道如何测液体密度才是方法最好、误差最小的。
一、根据密度知识探讨测液体密度的方法
在学习测量液体密度之前,同学们已经掌握了密度的有关知识,知道测密度的原理:ρ=m/v,测密度需要测物体的质量和体积。
首先我们可以提问如何测液体密度,对于刚学习密度的学生来说,绝大多数学生会按以下步骤进行:
①
用已调节好的天平测空烧杯的的质量m1;
②
在烧杯中装适量的被测液体,测烧杯和液体的总质量m;
③
将烧杯中的液体全部倒入量筒中测出液体的体积v;
④
利用密度的公式计算液体密度。
首先我们要肯定同学们的回答是没有错的,实验原理是对的。然后引导学生进行分析,这样做误差较大:将液体倒入量筒中时是不可能倒完的,还有一部分液体残留在烧杯内壁,没有倒入量筒中,所以,残留的那部分液体的体积是没有测出来的,但烧杯和液体的总质量减去空烧杯的质量包含了残留液体的质量,使得被测液体质量准确而体积偏小,导致密度偏大。
二、就如何减小误差对实验进行改进
按上述方法测出来的液体密度误差较大。怎样解决这个问题呢?我们可以引导学生进行思考:解决这个问题的关键是解决残留液体产生误差的问题。提出问题后,同学们都会踊跃思考。学生思考的时候,可适当的对学生提示:实验时,残留液体的体积没有测出来,如果残留液体的质量也没有测出来就可以解决这个问题了。经过学生们的思考,有学生提出:先测烧杯和液体的总质量,将液体倒入量筒后再测空烧杯的质量,这时测出来的空烧杯的质量实际上包括了残留的液体质量。当总质量-空烧杯的质量时,空烧杯中残留的液体不就减掉了吗?所以,只要将上面的实验步骤顺序改变一下就可以避免。通过学生们的思考我们得出:上面实验步骤顺序改为②③①④的话,就可以解决这个问题。实验步骤如下:
① 在烧杯中装适量的被测液体,用已调节好的天平测烧杯和液体的总质量m1;
② 将烧杯中的液体全部倒入量筒中测出液体的体积v;
③ 用天平测出空烧杯的的质量m2;
④ 利用密度的公式计算液体密度。
经过这样改进,就不存在因为烧杯内壁残留液体的原因而产生误差了。我们还可以继续追问:在实验步骤改变的基础上是否还可改进,让实验更容易操作或计算更简便?经过学生们的思考,有的同学提出:将烧杯中的液体全部倒入量筒中是不可能的,只能说将烧杯中液体的一部分倒入量筒中,烧杯内残留的液体无论多少,都是剩余液体。为了便于测量或计算,倒入烧杯内的液体可以是整数的甚至是能被除尽的数,例如20ml、40ml、50ml等。所以,将步骤②中的“全部液体”改为“部分液体”更为完善。又将实验步骤改进如下:
① 在烧杯中装适量的被测液体,用天平测烧杯和液体的总质量m1;
② 将烧杯中的液体一部分倒入量筒中测出液体的体积v;
③ 用天平测烧杯和剩下的液体总质量m2;
④ 利用密度公式计算液体密度。
三、对液体密度实验进一步深化
经过这样的教学,既能提高学生的学习兴趣又能培养学生的思考能力和解决实际问题的能力。还为减小误差的教学奠定了基础。在同学们实际操作过程中,我又提出问题:测液体密度的实验还有没有另外的改进方法?我的话刚讲完,立即有同学提出:测液体密度在最先提出的基础上还可以进行改进,只要能解决因为残留液体产生误差的问题就行。如果在整个实验过程中,没有残留液体产生的话,就不会因为残留液体的原因产生误差了。如果用烧杯和液体的总质量减去空烧杯的质量的话(烧杯中原来没有如何液体),计算出来的是烧杯中液体的质量。可以考虑怎样正确测烧杯中全部液体的体积:我们可以先在量筒中装适量的液体,测出总体积,再将液体一部分从量筒倒入烧杯中,用量筒中原来液体的总体积减去量筒中剩下液体的体积即等于烧杯中液体的体积。这样也不存在因为残留液体产生误差的问题。步骤是:
① 用已调节好的天平测空烧杯的质量m1;
② 在量筒中装适量的液体,测液体的总体积v1;
③ 将量筒中的液体一部分倒入烧杯中,读出剩下液体的体积v2;
④ 用天平测出烧杯和液体的总质量m2;
⑤ 利用密度的公式计算液体密度。
因为,倒入烧杯中液体的体积是﹙v1-v2﹚,烧杯中液体的质量是﹙m2-m1﹚,整个实验过程中,烧杯内不存在残留液体之说,所以液体的密度为:。
我们教学的目的是教会学生进行思考,提高学生学习能力。我们这样教学除了能提高学生的学习兴趣外,还能教会学生怎样去思考。让学生从被动获得知识到主动获得知识。在实验教学中,我们要引导学生进行合理的实验设计、选择合理的实验方案即合适的实验方法;让学生带着问题去学习,然后,在实验中去实践,去获得知识、获得学习方法;让学生自己去发现问题、解决问题。本堂课做到了激发学生主动学习的积极性,学生能积极主动的去思考。这节课,学生的思维能力和积极性都得到了应有的发挥。改进实验方法其实就是一种创新,这堂课学生的创新能力也得到了提高。