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18.(7分)正在流通的一元硬幣是由什么金屬制成的呢?為了解決這個疑惑,小明和小麗決定測量一元硬幣材料的密度.

(1)小明的實驗做法:如圖甲所示,用刻度尺和三角板測出硬幣的直徑為2.50cm,再將10枚相同的一元硬幣緊疊在一起用刻度尺測出總厚度,計算出硬幣的總體積.然后,用天平測量這10枚硬幣的總質量,平衡時右盤所加砝碼及游碼的位置如圖乙所示,由測量可得10枚硬幣的總質量為60.4g,最后根據(jù)密度公式ρ=m/V計算出硬幣材料的密度.小明測得硬幣的密度比真實值小(選填“大”或“小”),簡述理由因為用刻度尺量出硬幣的直徑和十枚硬幣的總厚度,硬幣表面存在凹凸不平的花紋,且硬幣間有縫隙,會使硬幣的總體積測量不準確,體積測得值偏大..
(2)小麗的設計方案:先用細線將1枚一元硬幣系好,用圖丙所示的彈簧測力計測出硬幣的重力G1.然后,將彈簧測力計吊著的硬幣浸沒水中,讀出這時測力計的示數(shù)為G2
①硬幣的密度可表示為ρ=\frac{{G}_{1}{ρ}_{水}}{{G}_{1}-{G}_{2}}(已知水的密度為ρ,用所測量的符號表示).
②小麗的設計方案不能(選填“能”或“不能”)測出硬幣的密度,你判斷的理由是因為硬幣的重力小于彈簧測力計的分度值,從而無法較精確測出硬幣所受重力及浮力.

分析 (1)刻度尺的最小刻度值為相鄰的刻度線表示的長度;起始端沒從0開始,把1.00cm處當作“0”刻度,讀出末端刻度值,減去1.00cm即為物體長度,注意刻度尺要估讀到分度值的下一位;注意用天平測物體質量時,物體的質量等于砝碼的質量加上游碼所對刻度,而要準確讀出游碼所對刻度,必須明確標尺的分度值及以游碼左端所對刻度為準;硬幣表面是凹凸不平的,并且硬幣之間是有空隙的,用直尺測量10枚硬幣的體積是不準確的.當然測量的密度也是不準確的.
(2)用彈簧測力計測量硬幣的重力G1,把硬幣浸沒在水中讀出彈簧測力計示數(shù)G2,求出硬幣受到的浮力G1-G2.根據(jù)阿基米德原理求出浮力FgV=G1-G2,求出硬幣的體積,根據(jù)G=mg求出硬幣的質量,根據(jù)密度公式求出硬幣的密度;
硬幣的質量很小,重力很小,不足彈簧測力計的分度值,無法測量硬幣的重力,無法完成實驗.

解答 解:(1)圖甲中刻度尺1cm又分為10個小刻度,故最小刻度值為1mm;末端刻度值為3.50cm,物體長度為3.50cm-1.00cm=2.50cm;
根據(jù)天平的讀數(shù)方法,物體的質量等于砝碼質量加上游碼對應的刻度值,由圖乙可得,硬幣的質量=50g+10g+0.4g=60.4g;
這種測量密度的方法不準確,密度值比真實值�。驗橛每潭瘸吡砍鲇矌诺闹睆胶褪队矌诺目偤穸�,硬幣表面存在凹凸不平的花紋,且硬幣間有縫隙,會使硬幣的總體積測量不準確,體積測得值偏大.
(2)①用彈簧測力計測量硬幣的重力G1,把硬幣浸沒在水中讀出彈簧測力計示數(shù)G2,
硬幣受到的浮力:F=G1-G2
硬幣浸沒在水中受到的浮力為:FgV=G1-G2,
硬幣的體積:V=V=\frac{{G}_{1}-{G}_{2}}{{ρ}_{水}g},
硬幣的質量:m=\frac{{G}_{1}}{g},
所以硬幣的密度為:ρ=\frac{m}{V}=\frac{{G}_{1}{ρ}_{水}}{{G}_{1}-{G}_{2}}
(2)硬幣的重力:G1=mg=0.0134kg×9.8N/kg=0.13132N,
彈簧測力計的分度值是0.2N,
硬幣的重力小于彈簧測力計的分度值,無法準確測量重力,無法準確求出浮力,無法準確求出硬幣的密度.
故答案為:(1)2.50;60.4;�。灰驗橛每潭瘸吡砍鲇矌诺闹睆胶褪队矌诺目偤穸�,硬幣表面存在凹凸不平的花紋,且硬幣間有縫隙,會使硬幣的總體積測量不準確,體積測得值偏大;(2)①\frac{{G}_{1}{ρ}_{水}}{{G}_{1}-{G}_{2}};②不能; 因為硬幣的重力小于彈簧測力計的分度值,從而無法較精確測出硬幣所受重力及浮力.

點評 本實驗提供了固體密度測量的兩種方法:一般測量法;浮力測量法.

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流  體水  流泥沙流
小車被推動距離/cm68102
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