Question

20．小輝原來(lái)一直認(rèn)為現(xiàn)在市面上正在流通的五角硬幣是銅制做的，但小明不同意他的觀點(diǎn)，理由是硬幣能被磁鐵吸引．于是他們決定測(cè)量五角硬幣的密度．他們從實(shí)驗(yàn)室借來(lái)了：天平、砝碼、量筒、燒杯，自己又準(zhǔn)備了刻度尺、細(xì)線、水、多枚相同的五角硬幣．（不計(jì)細(xì)線質(zhì)量與體積）
（1）他們的做法是：用刻度尺量出硬幣的直徑和十枚硬幣的總厚度，計(jì)算出硬幣總體積，再用天平、砝碼測(cè)出十枚硬幣的質(zhì)量，最后計(jì)算出硬幣材料的密度．你認(rèn)為他們這種測(cè)量硬幣材料密度的方法是否準(zhǔn)確？請(qǐng)說(shuō)出理由．
（2）如果你有更準(zhǔn)確的方法，請(qǐng)寫(xiě)出主要的實(shí)驗(yàn)步驟．
表達(dá)式ρ_硬幣=$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$．

Answer 1

分析 （1）刻度尺量出硬幣的直徑和十枚硬幣的總厚度，計(jì)算出總體積，會(huì)使體積測(cè)量不準(zhǔn)確，密度測(cè)量不準(zhǔn)．
硬幣從量筒中拿出時(shí)粘有水，會(huì)使硬幣質(zhì)量測(cè)得偏大，為防止帶來(lái)誤差，應(yīng)調(diào)整實(shí)驗(yàn)順序先測(cè)硬幣的質(zhì)量．（2）由于一枚硬幣的質(zhì)量和體積很小不便于直接測(cè)量，所以要測(cè)量10枚硬幣的密度．先用天平測(cè)量質(zhì)量，再用量筒測(cè)量體積，再利用密度公式寫(xiě)出表達(dá)式．

解答 解：（1）小輝的這種測(cè)量密度的方法不準(zhǔn)確．因?yàn)橛每潭瘸吡砍鲇矌诺闹睆胶褪�枚硬幣的總厚度，硬幣表面存在凹凸不平的花紋，且硬幣間有縫隙，會(huì)使硬幣的總體積測(cè)量不準(zhǔn)確，體積測(cè)得值偏大，由于硬幣質(zhì)量準(zhǔn)確，體積偏大，密度會(huì)偏小，因此不準(zhǔn)確．
（2）經(jīng)分析，測(cè)量硬幣密度的實(shí)驗(yàn)步驟：用天平測(cè)出的10枚硬幣的質(zhì)量m，在量筒中倒入適量的水，記下水面對(duì)應(yīng)的刻度值V₁；把10枚硬幣浸沒(méi)在量筒內(nèi)的水中，記下水面對(duì)應(yīng)的刻度值V₂；計(jì)算出硬幣的密度ρ．
ρ_硬幣=$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$．
故答案為：（1）不準(zhǔn)確；因?yàn)橛每潭瘸吡砍鲇矌诺闹睆胶褪�枚硬幣的總厚度，硬幣表面存在凹凸不平的花紋，且硬幣間有縫隙，會(huì)使硬幣的總體積測(cè)量不準(zhǔn)確，體積測(cè)得值偏大，由于硬幣質(zhì)量準(zhǔn)確，體積偏大，密度會(huì)偏小，因此不準(zhǔn)確．（2）ρ_硬幣=$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$．

點(diǎn)評(píng) 熟悉固體物質(zhì)密度的實(shí)驗(yàn)步驟，無(wú)論需要排序的步驟詳略，都按照解答（2）中這個(gè)步驟去應(yīng)對(duì)．對(duì)于測(cè)量值和真實(shí)值的分析，要考慮質(zhì)量和體積．