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千年疑案再探2000多年前阿基米德巧断皇冠案至今仍为人津津乐道,但是小明学过密度知识以后,经过探究,作出如下陈述.
(一)情景再现
2000多年前,叙拉古的国王命令一个工匠替他打造一顶皇冠.国王给了工匠他所需要的数量的黄金.工匠的手艺非常高明,制做的皇冠精巧别致,而且质量跟当初国王所给的黄金一样大.可是,有人向国王报告说:“工匠制造皇冠时,私下吞没了一部分黄金,把同样重的银子掺了进去.”国王听后,也怀疑起来,就把阿基米德找来,让他想法判定一下.
阿基米德对国王说:“请允许我先做一个实验,才能把结果报告给你.”国王同意了.阿基米德把金王冠放入一个盛满水的桶中,测出溢出水的体积.然后把等质量的纯金也放入这个盛满水的桶中,测出溢出水的体积.发现前者大于后者,说明皇冠的密度比金块的密度小,这就证明皇冠不是用纯金制造的.”阿基米德有条理的讲述,使国王信服了.于是国王将那个工匠抓拿归案.
(二)收集证据并作如下假设:皇冠总质量为1000g,金匠掺了300g的银(因为如果超过这个比例,皇冠的颜色会有明显变化),阿基米德用的桶横截面积为400cm2.已知ρ=19.3g/cm3,ρ=10.6g/cm3
疑点一:计算1000g纯金的体积是多少?掺了300g银的皇冠体积是多少?两者浸没在桶中使水面上升的高度相差多少?
疑点二:假如纯金皇冠体积与掺了300g银的皇冠体积相等,则空心部分体积是多少?
(三)总结陈词:根据疑点一计算的高度相差值非常________(填“小”或“大”),难以精确测量,另外还要考虑液体表面张力、人为因素等造成的误差,所以怀疑阿基米德的实验的可靠性,根据疑点二如果匠人在制作的时候有意或无意的制作一些空心部分,则肯定会因此而有灭顶之灾.所以认为匠人有罪的证据不足,应予以重新测量.
㈣如果皇冠(直径约20cm)是实心的,利用托盘天平1(称量500g)、托盘天平2(称量2000g)、量筒1(250ml最小分度值20ml)、量筒2(100ml最小分度值1ml)、大容器(直径25cm)、滴管等实验器材测量皇冠的密度.
选择器材:________、________、大容器(直径25cm)、滴管等
实验步骤(可以配图说明):
最后表达式:ρ皇冠=________
影响实验精确的因素有:________(写出一点即可)
(五)请你对这次《千年疑案再探》谈谈你的想法.
1.对于小明所提出的两个疑点,你的想法是________.
2.对于小明的这种质疑精神,你的想法是________.

小    托盘天平2    量筒2    ρ=    细线的粗细    这种方法不是很精确    积极鼓励表扬
分析:(1)根据题目给出的皇冠的质量是1000g和金的密度,利用V=可求出1000g纯金的体积;
求出300g白银的体积加上700g金的体积即为掺了300g银的皇冠体积;
掺了白银的皇冠体积减去纯金的皇冠体积,再除以阿基米德用的桶横截面积,即为两者浸没在桶中使水面上升的高度差.
(2)掺了白银的皇冠体积减去纯金的皇冠体积,即为空心部分体积:
(3)根据疑点一计算的高度相差值(0.0319cm)来作答;
(4)要测物体的密度,首先要测质量和体积,根据题中提供的托盘天平的最大称量范围和量筒的量程来选择;
实验的关键是测出皇冠的体积,可用细线把它捆在一起浸入水中,该实验还需要的辅助器材有细线.
用排水法测体积.液体表面张力、人为因素等造成的误差,读取体积时有可能出现误差.
(5)一个定理或公式的确定,是科学家经过无数次的实验总结得出,因此对于这个《千年疑案再探》,仅凭一次实验是不能作出结论的,而且在实验中要考虑多方面要考虑多方面造成的误差,不过对小明这种勇于探索的精神应给予肯定.言之有理即可.
解答:(一)V===51.81cm3
300g白银的体积为:V1===28.30cm3
金的体积为V2===36.27cm3
掺了300g银的皇冠体积为V'=V1+V2=28.30cm3+36.27cm3=64.57cm3
两者浸没在桶中使水面上升的高度差h===0.0319cm.
答:1000g纯金的体积是51.81cm3.掺了300g银的皇冠体积为64.57cm3.两者浸没在桶中使水面上升的高度相差0.0319cm.
(二)V-V'=64.57cm3-51.81cm3=12.76cm3
答:空心部分体积是12.76cm3
(三)由计算的高度相差值为0.0319cm.可知高度相差值非常小
(四)要测物体的密度,首先要选择测物体的质量的仪器:托盘天平,测物体体积的仪器量筒,由皇冠的质量和体积可知,选择托盘天平2和量筒2.
实验步骤:
(1)用天平称出皇冠的质量m;
(2)将量筒内装入一定体积的水,记下水位位置的读数V1
(3)把皇冠用细线栓在一起,放入量筒内,让皇冠全部浸入水中,再记下水面的位置的读数V2
(5)皇冠的密度表达式 ρ==
故答案为:托盘天平2; 量筒2;ρ=
影响实验精确的因素很多,例细线要尽量细,从而减小体积测量的误差.
(五)对于小明所提出的两个疑点,他的这种方法不是很精确.不过对于小明的这种质疑精神,应积极鼓励表扬.
故答案为:这种方法不是很精确;积极鼓励表扬.
点评:此题考查了空心、混合物的密度计算,同时还考查了测量密度实验,排水法测体积是阿基米德发现的,本题重现排水法的历史渊源,并强化测固体密度的基本方法,学习中不仅要掌握测固体密度的基本方法:用天平测质量,根据排水法用量筒测密度,用ρ=计算密度,还要掌握用数学公式、排油法、排沙法等测固体体积.是一道好题!
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相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

千年疑案再探2000多年前阿基米德巧断皇冠案至今仍为人津津乐道,但是小明学过密度知识以后,经过探究,作出如下陈述.
(一)情景再现
2000多年前,叙拉古的国王命令一个工匠替他打造一顶皇冠.国王给了工匠他所需要的数量的黄金.工匠的手艺非常高明,制做的皇冠精巧别致,而且质量跟当初国王所给的黄金一样大.可是,有人向国王报告说:“工匠制造皇冠时,私下吞没了一部分黄金,把同样重的银子掺了进去.”国王听后,也怀疑起来,就把阿基米德找来,让他想法判定一下.
阿基米德对国王说:“请允许我先做一个实验,才能把结果报告给你.”国王同意了.阿基米德把金王冠放入一个盛满水的桶中,测出溢出水的体积.然后把等质量的纯金也放入这个盛满水的桶中,测出溢出水的体积.发现前者大于后者,说明皇冠的密度比金块的密度小,这就证明皇冠不是用纯金制造的.”阿基米德有条理的讲述,使国王信服了.于是国王将那个工匠抓拿归案.
(二)收集证据并作如下假设:皇冠总质量为1000g,金匠掺了300g的银(因为如果超过这个比例,皇冠的颜色会有明显变化),阿基米德用的桶横截面积为400cm2.已知ρ=19.3g/cm3,ρ=10.6g/cm3
疑点一:计算1000g纯金的体积是多少?掺了300g银的皇冠体积是多少?两者浸没在桶中使水面上升的高度相差多少?
疑点二:假如纯金皇冠体积与掺了300g银的皇冠体积相等,则空心部分体积是多少?
(三)总结陈词:根据疑点一计算的高度相差值非常
(填“小”或“大”),难以精确测量,另外还要考虑液体表面张力、人为因素等造成的误差,所以怀疑阿基米德的实验的可靠性,根据疑点二如果匠人在制作的时候有意或无意的制作一些空心部分,则肯定会因此而有灭顶之灾.所以认为匠人有罪的证据不足,应予以重新测量.
㈣如果皇冠(直径约20cm)是实心的,利用托盘天平1(称量500g)、托盘天平2(称量2000g)、量筒1(250ml最小分度值20ml)、量筒2(100ml最小分度值1ml)、大容器(直径25cm)、滴管等实验器材测量皇冠的密度.
选择器材:
托盘天平2
托盘天平2
量筒2
量筒2
、大容器(直径25cm)、滴管等
实验步骤(可以配图说明):
最后表达式:ρ皇冠=
ρ=
m
V2-V1
ρ=
m
V2-V1

影响实验精确的因素有:
细线的粗细
细线的粗细
(写出一点即可)
(五)请你对这次《千年疑案再探》谈谈你的想法.
1.对于小明所提出的两个疑点,你的想法是
这种方法不是很精确
这种方法不是很精确

2.对于小明的这种质疑精神,你的想法是
积极鼓励表扬
积极鼓励表扬

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科目:初中物理 来源:期中题 题型:探究题

                                                                       千年疑案再探
        2000多年前阿基米德巧断皇冠案至今仍为人津津乐道,但是小明学过密度知识以后,经过探究,作出如下陈述。
情景再现 
       2000多年前,叙拉古的国王命令一个工匠替他打造一顶皇冠。国王给了工匠他所需要的数量的黄金。工匠的手艺非常高明,制做的皇冠精巧别致,而且质量跟当初国王所给的黄金一样大。可是,有人向国王报告说:“工匠制造皇冠时,私下吞没了一部分黄金,把同样重的银子掺了进去。”国王听后,也怀疑起来,就把阿基米德找来,让他想法判定一下。 
      阿基米德对国王说:“请允许我先做一个实验,才能把结果报告给你。”国王同意了。阿基米德把金王冠放入一个盛满水的桶中,测出溢出水的体积。然后把等质量的纯金也放入这个盛满水的桶中,测出溢出水的体积。发现前者大于后者,说明皇冠的密度比金块的密度小,这就证明皇冠不是用纯金制造的。”阿基米德有条理的讲述,使国王信服了。于是国王将那个工匠抓拿归案。
收集证据并作如下假设:
           皇冠总质量为1000g,金匠掺了300g的银(因为如果超过这个比例,皇冠的颜色会有明显变化),阿基米德用的桶横截面积为400cm2。已知ρ=19.3g/cm3,ρ=10.6g/cm3
(1)疑点一:计算1000g纯金的体积是多少?掺了300g银的皇冠体积是多少?两者浸没在桶中使水面上升的高度相差多少?
(2)疑点二:假如纯金皇冠体积与掺了300g银的皇冠体积相等,则空心部分体积是多少?
总结陈词:
(3)根据疑点一计算的高度相差值非常_______(填“小”或“大”),难以精确测量,另外还要考虑液体表面张力、人为因素等造成的误差,所以怀疑阿基米德的实验的可靠性,根据疑点二如果匠人在制作的时候有意或无意的制作一些空心部分,则肯定会因此而有灭顶之灾。所以认为匠人有罪的证据不足,应予以重新测量。
如果皇冠(直径约20cm)是实心的,利用托盘天平1(称量500g)、托盘天平2(称量2000g)、量筒1(250ml最小分度值20ml)、量筒2(100ml最小分度值1ml)、大容器(直径25cm)、滴管等实验器材测量皇冠的密度。
(4)选择器材:_________、___________、大容器(直径25cm)、滴管等
(5)实验步骤(可以配图说明):_________________________________________________
(6)最后表达式:ρ皇冠=_____________
影响实验精确的因素有:___________________________(写出一点即可)
(7)请你对这次《千年疑案再探》谈谈你的想法。
①对于小明所提出的两个疑点,你的想法是:____________________________________
②对于小明的这种质疑精神,你的想法是:______________________________________

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科目:初中物理 来源:2010-2011学年八年级(下)苏科版:期中物理试卷(解析版) 题型:解答题

千年疑案再探2000多年前阿基米德巧断皇冠案至今仍为人津津乐道,但是小明学过密度知识以后,经过探究,作出如下陈述.
(一)情景再现
2000多年前,叙拉古的国王命令一个工匠替他打造一顶皇冠.国王给了工匠他所需要的数量的黄金.工匠的手艺非常高明,制做的皇冠精巧别致,而且质量跟当初国王所给的黄金一样大.可是,有人向国王报告说:“工匠制造皇冠时,私下吞没了一部分黄金,把同样重的银子掺了进去.”国王听后,也怀疑起来,就把阿基米德找来,让他想法判定一下.
阿基米德对国王说:“请允许我先做一个实验,才能把结果报告给你.”国王同意了.阿基米德把金王冠放入一个盛满水的桶中,测出溢出水的体积.然后把等质量的纯金也放入这个盛满水的桶中,测出溢出水的体积.发现前者大于后者,说明皇冠的密度比金块的密度小,这就证明皇冠不是用纯金制造的.”阿基米德有条理的讲述,使国王信服了.于是国王将那个工匠抓拿归案.
(二)收集证据并作如下假设:皇冠总质量为1000g,金匠掺了300g的银(因为如果超过这个比例,皇冠的颜色会有明显变化),阿基米德用的桶横截面积为400cm2.已知ρ=19.3g/cm3,ρ=10.6g/cm3
疑点一:计算1000g纯金的体积是多少?掺了300g银的皇冠体积是多少?两者浸没在桶中使水面上升的高度相差多少?
疑点二:假如纯金皇冠体积与掺了300g银的皇冠体积相等,则空心部分体积是多少?
(三)总结陈词:根据疑点一计算的高度相差值非常______(填“小”或“大”),难以精确测量,另外还要考虑液体表面张力、人为因素等造成的误差,所以怀疑阿基米德的实验的可靠性,根据疑点二如果匠人在制作的时候有意或无意的制作一些空心部分,则肯定会因此而有灭顶之灾.所以认为匠人有罪的证据不足,应予以重新测量.
㈣如果皇冠(直径约20cm)是实心的,利用托盘天平1(称量500g)、托盘天平2(称量2000g)、量筒1(250ml最小分度值20ml)、量筒2(100ml最小分度值1ml)、大容器(直径25cm)、滴管等实验器材测量皇冠的密度.
选择器材:______、______、大容器(直径25cm)、滴管等
实验步骤(可以配图说明):
最后表达式:ρ皇冠=______
影响实验精确的因素有:______(写出一点即可)
(五)请你对这次《千年疑案再探》谈谈你的想法.
1.对于小明所提出的两个疑点,你的想法是______.
2.对于小明的这种质疑精神,你的想法是______.

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