小明到淀粉厂参加社会活动发现,收购员在选购马铃薯时,总是先把一定量的马铃薯洗干净称一称,然后再将这些样品放在水中称一称,两次称量差值越小,他给的收价就越高.这里包含什么道理呢?
小明从互联网上找到一张表格大致反映了马铃薯的相关信息:
马铃薯标号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
马铃薯的密度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 |
收购价(元/kg) | 0.40 | 0.44 | 0.50 | 0.60 | 0.80 |
(2)小明同学选用托盘天平、小刀、刻度尺等器材,测定马铃薯的密度.
①用小刀将马铃薯削成边长为4cm的正方体.
②将托盘天平放在水平桌面上,调节横梁平衡时,先将游码移到________处,天平指针静止的位置如图甲所示,接下来应进行的操作是________(填写字母代号).
A.向右移动游码,使横梁平衡
B.向右移动平衡螺母,使横梁平衡
C.将马铃薯放于左盘,向右盘添加砝码
③天平横梁调节平衡后,往左盘放入削好的马铃薯;天平再次平衡时,右盘所加砝码和游码的位置如图乙所示.则马铃薯的质量是________g,密度是________g/cm3.
(3)请用物理规律推理说明,收购员通过称量差确定收购价的做法是正确的.
(4)选择这张表格中第几号马铃薯价格相对便宜而出粉率又高?请说明判断依据.
解:(1)马铃薯的密度越大,淀粉含量越高,价格越贵.
(2)天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度,然后调节平衡螺母,使天平的横梁平衡.
马铃薯的质量:m=50g+20g+3.6g=73.6g.
马铃薯的体积:V=(4cm)3=64cm3,
马铃薯的密度:ρ===1.15g/cm3.
(3)马铃薯的重力设为G,
马铃薯浸没在水中,但不接触容器底,弹簧测力计示数为F,
马铃薯受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=ρ水gV'=G-F,
马铃薯的体积:V'=,
马铃薯的密度为:ρ'===,
马铃薯的重力不变,水的密度不变,马铃薯在水中的示数越小,马铃薯密度越大.即示数减小的越小,马铃薯密度越小,淀粉含量越大,价格越高.
故答案为:(1)马铃薯密度越大,淀粉含量越高,价格越贵;(2)零;A;73.6;1.15;
(3)示数差越小,浮力越小,体积越小,密度越大,淀粉含量越高;(4)③;淀粉含量与收购价比值最大.
(1)表格中反映马铃薯的密度、淀粉含量、价格,比较三个量的关系,归纳结论.
(2)天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度.
调节天平的横梁平衡时,指针指到分度盘的右侧,天平的右端下沉,左端上翘,平衡螺母向上翘的一端移动.
马铃薯的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值.
知道正方体马铃薯的边长,求出马铃薯的体积.
(3)用弹簧测力计测量马铃薯的重力,把马铃薯浸没在水中但不接触水滴,测量马铃薯在水中的弹簧测力计示数,弹簧测力计示数减小的越小,浮力越小,马铃薯的体积越小,密度越大,淀粉含量越高,价格越高.
(4)马铃薯的淀粉含量和价格的比值越大,价格相对便宜而且出粉率越高.
点评:使用天平时,指针偏向分度盘的一侧时,要明确是在调节天平横梁平衡过程中,还是在称量物体质量过程中,情况不同,进行的操作不同.
利用阿基米德原理称量固体的体积是比较常见的一种方法,一定要掌握.