Question

1．合金是由兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)．合金的性能：硬度較大；熔點(diǎn)一般比各成分金屬低；其性能可以通過所添加的元素的種類、含量和生成合金的條件等來加以控制．我們使用的硬幣的材質(zhì)就是合金．鑄造硬幣的合金應(yīng)該具有一定的硬度，能耐磨損和抗腐蝕，這樣硬幣才可以使用一定的年限；鑄造硬幣的合金也不能太硬，否則，硬幣上的圖案和數(shù)字不易被壓印出來；鑄造硬幣的合金也不能太昂貴，等等．如圖1所示菊花1元、荷花5角、蘭花1角三種硬幣的材質(zhì)分別是鋼芯鍍鎳、鋼芯鍍銅、不銹鋼．
小邦和小冊想通過實(shí)驗(yàn)測出鑄造1元硬幣的鋼芯鍍鎳合金的密度，他們在實(shí)驗(yàn)室找到如下器材：天平、砝碼、量筒．小邦用1枚硬幣做實(shí)驗(yàn)，小冊用10枚硬幣做實(shí)驗(yàn)．

（1）你認(rèn)為小邦和小冊誰的做法更科學(xué)、更合理？請簡述理由．
（2）以下是小冊設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟，請按實(shí)驗(yàn)的合理順序排列起來，填寫在橫線上DEACB．
A．把10枚硬幣全部浸入水中，并記下水面的刻度值
B．計(jì)算10枚硬幣的密度
C．計(jì)算10枚硬幣的體積
D．用天平測量10枚硬幣的質(zhì)量
E．在量筒內(nèi)倒入一定體積的水，并記下水面的刻度值
（3）天平平衡時(shí)右盤所加砝碼及游碼的位置如圖2所示，圖3是10枚硬幣放入量筒前后的液面情況，由圖可知，10枚硬幣質(zhì)量為19g，10枚硬幣的體積為8cm³．所測1元硬幣的鋼芯鍍鎳合金的密度為2.375g/cm³．
（4）我們在引入物理概念時(shí)常用到“比值定義法”，即用兩個(gè)基本的物理量的“比”來定義一個(gè)新的物理量．比如密度就是用物體“質(zhì)量”與“體積”的比定義的．請問我們還學(xué)過哪一物理量也是采用了“比值定義法”速度．

Answer 1

分析 （1）一枚硬幣質(zhì)量和體積較小，由此分析解答；
（2）測量固體密度時(shí)，先測質(zhì)量，再測體積，由此分析解答；
（3）左盤中物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼的示數(shù)，由圖2讀出硬幣質(zhì)量；將硬幣放入水中前后量筒讀數(shù)之差就是10枚硬幣的體積；由密度公式計(jì)算硬幣的密度；
（4）物理學(xué)上經(jīng)常用兩個(gè)物理量的比值來定義一個(gè)新的物理量，這種方法叫比值法．

解答 解：
（1）因?yàn)橐幻队矌刨|(zhì)量和體積較小，不便于測量其質(zhì)量和體積，小邦用1枚硬幣做實(shí)驗(yàn)，小冊用10枚硬幣做實(shí)驗(yàn)測其密度時(shí)，小冊的做法更科學(xué)、更合理；
（2）先用天平測量質(zhì)量，再用量筒測量體積，最后利用密度公式計(jì)算其密度，所以合理的排列順序是：DEACB；
（3）由圖2知，標(biāo)尺分度值為0.2g，10枚硬幣的質(zhì)量m=10g+5g+4g=19g，
由圖3知，量筒分度值為1mL，10枚硬幣的體積V=18mL-10mL=8mL=8cm³，
1元硬幣的鋼芯鍍鎳合金的密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{19g}{8c{m}^{3}}$=2.375g/cm³；
（4）密度（ρ）的定義是物質(zhì)質(zhì)量（m）與體積（V）之比，速度是運(yùn)動物體通過的路程與所用時(shí)間的比值，壓強(qiáng)是物體受到的壓力與受力面積的比值，都采用的是比值定義法．
故答案為：（1）小冊的做法更科學(xué)、更合理，因?yàn)橐幻队矌刨|(zhì)量和體積較小，不便于測量其質(zhì)量和體積；（2）DEACB；（3）19g；8cm³；2.375g/cm³；（4）速度．

點(diǎn)評 本題是測硬幣密度的實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)、天平和量筒的讀數(shù)、密度的計(jì)算以及累積法和比值定義法的認(rèn)識和理解．比值定義法是物理學(xué)研究方法中的重要方法，在初中物理概念定義中有著廣泛的應(yīng)用．