Question

小铃为了鉴别一工艺品是否铜做的，做了以下实验：
（a）称出工艺品的质量，如图甲所示．
（b）A、B两量筒分别装上30mL的水．
（c）把工艺品放入A量筒，如图乙．
（d）把与工艺品相同质量的实心铜块放入B量筒，如图．问：
（1）工艺品的质量m=______g．
（2）实心铜块的体积V=______cm³．图丙中铜块所受浮力F=______N．（水密度ρ=1×10³kg/m³，g=10N/kg）
（3）由上述实验可知该工艺品的体积比铜块的体积______、密度比铜的密度______．（选填“大”、“小”）．
（4）小铃根据工艺品的密度与铜的密度不等而得出工艺品不是铜做的结论．此结论是否可靠？为什么？

Answer 1

【答案】分析：本题目是测定密度的常规实验题，主要考查天平、量筒的读数及密度的基本计算以及通过密度来判断物体的性质．
（1）注意用天平测物体质量时，物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度，而要准确读出游码所对刻度，必须明确标尺的分度值及以游码左端所对刻度为准．
（2）读取实心铜块的体积V₁时，视线与液面（凹液面的底部）相平．实心铜块的体积=铜块和水的总体积V₁-原来水的体积V_水，
即V_铜块=V₁-V_水，水的密度是一个常量，等于1.0×10³kg/m³，铜块排开水的体积就等于铅块自身的体积，根据阿基米德原理，F_浮=G_排=ρ_液V_排g求出铜块受到的浮力．
（3）读出工艺品和水的总体积V₂，即V_工艺品=V₂-V_水，比较V_工艺品、V_铜块的大小，根据密度公式，进一步比较二者密度的大小；
（4）从密度的大小判断结论，存在片面性，因为工艺品如是空心的话，它的密度计算方法就有误．
解答：解：（1）根据天平的读数方法，工艺品的质量=砝码质量+游码对应的刻度值=50g+20g+10g+5g+4g=89g；
故答案为：89；
（2）根据量筒的读数方法，即V_铜块=V₁-V_水=40cm³-30cm³=10cm³；
根据阿基米德原理，F_浮=G_排=ρ_液V_排g，求出铜块受到的浮力．
∵V_排=10cm³=1×10^-5m³，水密度ρ=1×10³kg/m³，g=10N/kg，
∴F_铜块浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×1×10^-5m³×10N/kg=0.1N
故答案为：10；0.1；
（3）根据量筒的读数方法，读出工艺品和水的总体积V₂，即V_工艺品=V₂-V_水，
V_工艺品=44cm³-30cm³=14cm³，V_工艺品＞V_铜块，
根据密度公式ρ=，∵m_工艺品=m_铜块，V_工艺品＞V_铜块
∴ρ_工艺品＜ρ_铜块
故答案为：大；小；
（4）从密度的大小判断结论，存在片面性，因为工艺品如是空心的话，它的体积变大，则它的密度计算的就有误（偏小）．
答：所以这个结论不完全对，因为它也可能是铜做的，只是内部空心了；当然，如果是实心的，则肯定不是铜做的．
点评：本题考查知识面比较广，天平的使用，量筒的读数，浮力的计算，密度的计算，属于有难度的题，学生们容易出错．解答此题的关键是我们要知道实验法测浮力的方法和浮力的计算．