小明到淀粉廠參加社會活動發(fā)現(xiàn),收購員在選購馬鈴薯時,總是先把一定量的馬鈴薯洗干凈稱一稱,然后再將這些樣品放在水中稱一稱,兩次稱量差值越小,他給的收價就越高.這里包含什么道理呢?
小明從互聯(lián)網上找到一張表格大致反映了馬鈴薯的相關信息:
馬鈴薯標號 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
馬鈴薯的密度ρ/(g/cm3) | 1.08 | 1.10 | 1.12 | 1.14 | 1.15 |
所含淀粉的百分率(%) | 14.0 | 18.0 | 22.5 | 26.5 | 29.0 |
收購價(元/kg) | 0.40 | 0.44 | 0.50 | 0.60 | 0.80 |
(2)小明同學選用托盤天平、小刀、刻度尺等器材,測定馬鈴薯的密度.
①用小刀將馬鈴薯削成邊長為4cm的正方體.
②將托盤天平放在水平桌面上,調節(jié)橫梁平衡時,先將游碼移到________處,天平指針靜止的位置如圖甲所示,接下來應進行的操作是________(填寫字母代號).
A.向右移動游碼,使橫梁平衡
B.向右移動平衡螺母,使橫梁平衡
C.將馬鈴薯放于左盤,向右盤添加砝碼
③天平橫梁調節(jié)平衡后,往左盤放入削好的馬鈴薯;天平再次平衡時,右盤所加砝碼和游碼的位置如圖乙所示.則馬鈴薯的質量是________g,密度是________g/cm3.
(3)請用物理規(guī)律推理說明,收購員通過稱量差確定收購價的做法是正確的.
(4)選擇這張表格中第幾號馬鈴薯價格相對便宜而出粉率又高?請說明判斷依據(jù).
解:(1)馬鈴薯的密度越大,淀粉含量越高,價格越貴.
(2)天平放在水平臺上,游碼移到標尺左端的零刻度,然后調節(jié)平衡螺母,使天平的橫梁平衡.
馬鈴薯的質量:m=50g+20g+3.6g=73.6g.
馬鈴薯的體積:V=(4cm)3=64cm3,
馬鈴薯的密度:ρ===1.15g/cm3.
(3)馬鈴薯的重力設為G,
馬鈴薯浸沒在水中,但不接觸容器底,彈簧測力計示數(shù)為F,
馬鈴薯受到的浮力為:F浮=ρ水gV排=ρ水gV'=G-F,
馬鈴薯的體積:V'=,
馬鈴薯的密度為:ρ'===,
馬鈴薯的重力不變,水的密度不變,馬鈴薯在水中的示數(shù)越小,馬鈴薯密度越大.即示數(shù)減小的越小,馬鈴薯密度越小,淀粉含量越大,價格越高.
故答案為:(1)馬鈴薯密度越大,淀粉含量越高,價格越貴;(2)零;A;73.6;1.15;
(3)示數(shù)差越小,浮力越小,體積越小,密度越大,淀粉含量越高;(4)③;淀粉含量與收購價比值最大.
(1)表格中反映馬鈴薯的密度、淀粉含量、價格,比較三個量的關系,歸納結論.
(2)天平放在水平臺上,游碼移到標尺左端的零刻度.
調節(jié)天平的橫梁平衡時,指針指到分度盤的右側,天平的右端下沉,左端上翹,平衡螺母向上翹的一端移動.
馬鈴薯的質量等于砝碼的質量加游碼對應的刻度值.
知道正方體馬鈴薯的邊長,求出馬鈴薯的體積.
(3)用彈簧測力計測量馬鈴薯的重力,把馬鈴薯浸沒在水中但不接觸水滴,測量馬鈴薯在水中的彈簧測力計示數(shù),彈簧測力計示數(shù)減小的越小,浮力越小,馬鈴薯的體積越小,密度越大,淀粉含量越高,價格越高.
(4)馬鈴薯的淀粉含量和價格的比值越大,價格相對便宜而且出粉率越高.
點評:使用天平時,指針偏向分度盤的一側時,要明確是在調節(jié)天平橫梁平衡過程中,還是在稱量物體質量過程中,情況不同,進行的操作不同.
利用阿基米德原理稱量固體的體積是比較常見的一種方法,一定要掌握.