7.
晓明同学所在的学习小组完成对我国1元硬币(如图所示)各参数的正确估测后,想知道它是由什么金属制成的,从而需要测量出它的密度.
晓明同学设计的方案是:用刻度尺测出一枚崭新的1元硬币的厚度;再用刻度尺测出它的半径;从而算出硬币的体积,然后将它放在天平上测出其质量,最后由密度公式算出硬币的密度.
请你解答下列问题:
(一)如果晓明测量出一枚硬币的厚度为d、半径为r、质量为m,则晓明同学测得硬币的密度ρ=
______
.
(二)但小组同学认为晓明的方法有考虑不周之处,造成了误差,必须采用另一种“截然不同的方法”才能避免这种误差,使得测量结果误差更小,更精确.
(1)你认为晓明的方案,误差产生的原因是什么?请你写出其中的一条.
(2)若没有刻度尺,物理老师提供了以下测量仪器:50cm
3、100cm
3、250cm
3量筒各一个(参数如表);量程为5N,分度值为0.2N的弹簧测力计一个;最小砝码为1g,标尺的最小刻度为20mg的托盘天平一台(含砝码)
量筒序号 |
容量/mL |
分度值/mL |
外径(直径)/mm |
1 |
50 |
1 |
25 |
2 |
100 |
1 |
32 |
3 |
250 |
5 |
41 |
请你从中选用一个测量仪器,崭新的1元硬币一枚,自己可补充其他器材(非测量用),来设计一个测量这枚1元硬币密度的最佳实验方案,使测量结果尽量精确,要求:
①写出选用的所有器材;
②写出主要实验步骤及所需测量的物理量;
③写出硬币密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)