Question

小輝原來一直認為現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，理由是硬幣能被磁鐵吸引．于是他們決定測量五角硬幣的密度．他們從實驗室借來了：天平、砝碼、量筒、燒杯，自己又準備了刻度尺、細線、水、多枚相同的五角硬幣．（不計細線質量與體積）
（1）小輝的做法是：用刻度尺量出硬幣的直徑和十枚硬幣的總厚度，計算出總體積．再用天平、砝碼測出十枚硬幣的質量．最好計算出硬幣材料的密度．你認為小輝的這種測量密度的方法是否準確？請說明具體的理由．
（2）小明采用了如下方法，主要的實驗步驟如下，請將空白處補充完整．
實驗步驟1：在量筒中放入適量的水，讀出液面示數V₁，將十枚硬幣放入水中，待水面穩定后，再讀出液面處示數V₂；
實驗步驟2：取出硬幣，用天平測量十枚硬幣的質量m
得出硬幣的密度表達式：ρ=______．
小明的做法有不足之處，這樣測量的密度值______，（填“偏大”或“偏小”）其原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）刻度尺量出硬幣的直徑和十枚硬幣的總厚度，計算出總體積，會使體積測量不準確，密度測量不準．
（2）由于一枚硬幣的質量和體積很小不便于直接測量，所以要測量10枚硬幣的密度．先用天平測量質量，再用量筒測量體積，再利用密度公式寫出表達式；
（3）硬幣從量筒中拿出時粘有水，會使硬幣質量測得偏大，為防止帶來誤差，應調整實驗順序先測硬幣的質量．
解答：解：（1）小輝的這種測量密度的方法不準確．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，由于硬幣質量準確，體積偏大，密度會偏小，因此不準確．
（2）經分析，測量硬幣密度的實驗步驟：用天平測出的10枚硬幣的質量m，在量筒中倒入適量的水，記下水面對應的刻度值V₁；把10枚硬幣浸沒在量筒內的水中，記下水面對應的刻度值V₂；計算出硬幣的密度ρ．
ρ_硬幣=；
（3）先測硬幣體積，當硬幣從量筒中取出，測質量時，硬幣上沾有水，會使硬幣測得的質量偏大，使密度變大．應先測硬幣質量，再測硬幣體積．
故答案為：（1）不準確．因為硬幣表面存在凹凸不平的花紋且硬幣間有縫隙，所以這種方法測得的體積不準確，使結果偏小；（2）；（3）偏大；從水中取出的硬幣時沾有水，測得硬幣的質量偏大．
點評：熟悉固體物質密度的實驗步驟，無論需要排序的步驟詳略，都按照解答（2）中這個步驟去應對．對于測量值和真實值的分析，要考慮質量和體積．