Question

一、提出問題

五一節(jié)期間，媽媽從商店買回來一個質(zhì)量為28 g的金黃色手鐲，爸爸認為不是24 K的，可能是18 K金的，媽媽說是質(zhì)監(jiān)局檢驗過的，是24 K的黃金．兩人為此爭論不停，于是讓小明來鑒別一下．小明在查詢資料后得知，24 K表示是純金(ρ金＝19.3×103 kg/m³)的，而18 K表示含有黃金的質(zhì)量為整體質(zhì)量的，其余的為雜質(zhì)．于是小明決定通過測量手鐲的密度來判定．

二、設(shè)計實驗

(1)小明準備用天平測量手鐲的質(zhì)量，用量筒測量手鐲的體積．當他準備把手鐲放入量筒中時，發(fā)現(xiàn)手鐲較大，放不進去，找來了一個分度值為10 mL的量杯恰能放入．

(2)利用這個量杯________(選填“能”或“不能”)區(qū)分出是何種黃金飾品．

三、進行實驗

(1)小明在通過計算后重新設(shè)計了下列方法．

①用天平測出空燒杯的質(zhì)量m₂；

②在溢水杯中裝入適量的水，讓水面剛好到達溢水口，將燒杯放到溢水口下方，將手鐲輕輕放入溢水杯中，溢出的水全部流入了燒杯；

③用天平測出溢出的水和燒杯的總質(zhì)量m₃；

④用天平測出手鐲的總質(zhì)量m₁．

則小華的方案會使得測量密度偏________，其原因是________．

(2)在小明方案的基礎(chǔ)上，你認為合理的實驗步驟為________，得出的手鐲密度的表達式應(yīng)該為________．(用ρ水、m₁、m₂、m₃表示)

四、分析數(shù)據(jù)

經(jīng)過實驗測量，手鐲的密度是14 g/cm³，而專家卻認定是24 K的黃金，小明觀察發(fā)現(xiàn)，其原因是工藝師把花瓣等部分做成中空的封閉幾何體，則空心體積為________．

五、交流與合作

小明把測量結(jié)果與同學(xué)們進行了交流，同學(xué)們認為利用密度鑒別物質(zhì)，首先必須滿足________，當年阿基米德確認皇冠不是純金制成的，那受到了懲罰的金匠有沒有被冤枉的可能？

Answer 1

答案：
解析：

二、設(shè)計實驗 　　若手鐲是由24 K金制成的，則其體積為1.45 cm3；若手鐲是由18 K金制成的，其體積將略大于1.45 cm3．所以無論是18 K還是24 K的，其體積都小于量杯的分度值，我們無法準確測量出其體積，因而無法鑒別．因此不能使用這個量杯． 　　五、交流與合作 　　用測量密度的方法來鑒別物質(zhì)時，必須排除物體為空心的可能．因為阿基米德鑒別皇冠時沒有排除這一點，所以金匠有被冤枉的可能．