(2008?金平區(qū)模擬)實(shí)驗(yàn)課上,老師給小明一枚金幣,讓他鑒定該金幣的黃金類別.
(1)小明找來天平,測量出金幣的質(zhì)量,天平右盤砝碼及游碼如圖1所示,則金幣質(zhì)量為
58g
58g

(2)小明在量筒中注入適量的水,讀出此時水面所對應(yīng)的示數(shù)如圖2甲所知,把金幣浸沒在盛有適量水的量筒中,讀出此時水面所對應(yīng)的示數(shù)如圖2乙所示,則金幣的體積為
3cm3
3cm3

(3)經(jīng)查閱資料得知,制作金幣所用材料的類別及密度如下表所示.
通過計算,小明得知該金幣的黃金類別是
24K
24K

黃金類別 24K 22K 18K
密度ρ/(103kg/m3 19.26 17.65 15.15
(4)同組小琦并沒有用天平和量筒,而是采用一支彈簧測力計、水和一條質(zhì)量和體積可以忽略的細(xì)繩,就把金幣的密度算出來并鑒定出其類別.請你簡要地寫出她的實(shí)驗(yàn)步驟、要測量的物理量及其代號,并寫出金幣的密度的表達(dá)式.(不用寫出推理過程)
分析:(1)讀取天平示數(shù)時應(yīng)將砝碼質(zhì)量和游碼示數(shù)相加;
(2)讀取量筒示數(shù),計算兩次的示數(shù)之差就是該金幣的體積;
(3)利用公式計算金幣的密度,再對照表中的數(shù)據(jù)可確定其類別;
(4)彈簧測力計可測量金幣的重力,再將其浸入水中測出浮力,利用V=
F
ρg
求出其體積,再代入密度的公式可求出金幣的密度.
解答:解:(1)圖1中天平的示數(shù)為50g+5g+3g=58g;
(2)圖2中金幣的體積為13cm3-10cm3=3cm3;
(3)金幣的密度ρ=
m
V
=
58g
3cm3
=19.33g/cm3=19.33×103kg/m3;對照表中數(shù)據(jù)可知,所測密度接近且大于表中的24K黃金的密度,故其類別為24K;
(4)①用細(xì)繩把金幣綁好.
②用彈簧測力計測量金幣的重力,記為G.
③把金幣浸沒于水中,測出彈簧測力計此時的拉力,記為F.
金幣密度的表達(dá)式:ρ=
G
G-F
ρ
故答案為:(1)58g;(2)3cm3;(3)24K;
(4)①用細(xì)繩把金幣綁好.②用彈簧測力計測量金幣的重力,記為G.③把金幣浸沒于水中,測出彈簧測力計此時的拉力,記為F.ρ=
G
G-F
ρ
點(diǎn)評:天平、量筒的讀數(shù)與密度公式的計算,都是本題中的基本考點(diǎn),本題的難點(diǎn)是利用彈簧測力計在沒有量筒的情況下測金幣的密度,這里突破的關(guān)鍵是利用浮力的公式,求出金幣排水的體積,得到金幣的體積,是我們應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的.
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