题目内容

1．合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质．合金的性能：硬度较大；熔点一般比各成分金属低；其性能可以通过所添加的元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以控制．我们使用的硬币的材质就是合金．铸造硬币的合金应该具有一定的硬度，能耐磨损和抗腐蚀，这样硬币才可以使用一定的年限；铸造硬币的合金也不能太硬，否则，硬币上的图案和数字不易被压印出来；铸造硬币的合金也不能太昂贵，等等．如图1所示菊花1元、荷花5角、兰花1角三种硬币的材质分别是钢芯镀镍、钢芯镀铜、不锈钢．
小邦和小册想通过实验测出铸造1元硬币的钢芯镀镍合金的密度，他们在实验室找到如下器材：天平、砝码、量筒．小邦用1枚硬币做实验，小册用10枚硬币做实验．

（1）你认为小邦和小册谁的做法更科学、更合理？请简述理由．
（2）以下是小册设计的实验步骤，请按实验的合理顺序排列起来，填写在横线上DEACB．
A．把10枚硬币全部浸入水中，并记下水面的刻度值
B．计算10枚硬币的密度
C．计算10枚硬币的体积
D．用天平测量10枚硬币的质量
E．在量筒内倒入一定体积的水，并记下水面的刻度值
（3）天平平衡时右盘所加砝码及游码的位置如图2所示，图3是10枚硬币放入量筒前后的液面情况，由图可知，10枚硬币质量为19g，10枚硬币的体积为8cm3．所测1元硬币的钢芯镀镍合金的密度为2.375g/cm3．
（4）我们在引入物理概念时常用到“比值定义法”，即用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量．比如密度就是用物体“质量”与“体积”的比定义的．请问我们还学过哪一物理量也是采用了“比值定义法”速度．

分析 （1）一枚硬币质量和体积较小，由此分析解答；
（2）测量固体密度时，先测质量，再测体积，由此分析解答；
（3）左盘中物体的质量等于砝码的质量加上游码的示数，由图2读出硬币质量；将硬币放入水中前后量筒读数之差就是10枚硬币的体积；由密度公式计算硬币的密度；
（4）物理学上经常用两个物理量的比值来定义一个新的物理量，这种方法叫比值法．

解答 解：
（1）因为一枚硬币质量和体积较小，不便于测量其质量和体积，小邦用1枚硬币做实验，小册用10枚硬币做实验测其密度时，小册的做法更科学、更合理；
（2）先用天平测量质量，再用量筒测量体积，最后利用密度公式计算其密度，所以合理的排列顺序是：DEACB；
（3）由图2知，标尺分度值为0.2g，10枚硬币的质量m=10g+5g+4g=19g，
由图3知，量筒分度值为1mL，10枚硬币的体积V=18mL-10mL=8mL=8cm3，
1元硬币的钢芯镀镍合金的密度为ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{19g}{8c{m}^{3}}$=2.375g/cm3；
（4）密度（ρ）的定义是物质质量（m）与体积（V）之比，速度是运动物体通过的路程与所用时间的比值，压强是物体受到的压力与受力面积的比值，都采用的是比值定义法．
故答案为：（1）小册的做法更科学、更合理，因为一枚硬币质量和体积较小，不便于测量其质量和体积；（2）DEACB；（3）19g；8cm3；2.375g/cm3；（4）速度．

点评 本题是测硬币密度的实验，考查了实验步骤的设计、天平和量筒的读数、密度的计算以及累积法和比值定义法的认识和理解．比值定义法是物理学研究方法中的重要方法，在初中物理概念定义中有着广泛的应用．

练习册系列答案
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