奇奇奶奶在商店里購(gòu)買了一件金飾,是一個(gè)花朵形狀的吊墜,奇奇奶奶將吊墜拿給奇奇.想讓他幫忙判斷吊墜是不是純金制品,在不損壞吊墜的前提下,怎樣才能鑒定出吊墜是否為純金制品呢?
鑒定方法
純金有獨(dú)特的金屬色澤,質(zhì)地較軟,熔點(diǎn)較高.如果往純金中摻入其他金屬,那么可能會(huì)導(dǎo)致金的顏色偏紅、偏暗,也會(huì)使金的硬度變大,這時(shí)直接觀察顏色或?qū)ζ溥M(jìn)行簡(jiǎn)單刮擦就能看出區(qū)別,但有時(shí)利用其他金屬,如銅或鋅,按照一定比例混合,可以做成和純金一樣顏色的金合,單純通過(guò)觀察已經(jīng)很難區(qū)分,需要借助其他方法.
鑒定原理
奇奇通過(guò)學(xué)習(xí),知道了密度是物質(zhì)的一種性質(zhì),不同物質(zhì)的密度一般是不同的,因此可以利用密度來(lái)鑒定物質(zhì),經(jīng)過(guò)查找資料,奇奇得知純金的密度約為19.3 g/cm3.如果能夠測(cè)得吊墜的密度,那么能夠粗略判斷出它是不是純金制品,由密度的計(jì)算公式ρ=m/V可知,需要測(cè)量出吊墜的質(zhì)量和體積.奇奇想到家里有高精度的電子秤,可以直接測(cè)量出吊墜的質(zhì)量,問(wèn)題是該如何測(cè)量吊墜的體積呢?
吊墜外形復(fù)雜,很難直接測(cè)量,奇奇想到了利用水來(lái)測(cè)量吊墜的體積.如果在杯中裝滿水,將吊墜浸沒(méi)在水中,那么吊墜的體積就等于溢出水的體積將吊墜從杯中取出后,杯中水減小的質(zhì)量就是溢出水的質(zhì)量,已知水的密度為1 g/cm3,利用公式V=m/ρ,就可以計(jì)算出溢出水的體積.
鑒定真假
奇奇找來(lái)紙杯、電子秤、細(xì)線等,決定按照上述原理測(cè)量吊墜的密度.具體步驟為:
1.將吊墜放在電子秤上,測(cè)量出其質(zhì)量m金.
2.在紙杯中裝滿水.用電子秤測(cè)量出紙杯和水的總質(zhì)量m總.
3.將細(xì)線的一端系在吊墜上,拎起吊墜放入紙杯中,保證吊墜浸沒(méi)在水中,待無(wú)水從紙杯中溢出后,將吊墜從紙杯中取出,并擦干紙杯外側(cè)的水漬.
4.將裝有剩余水的紙杯再次放到電子秤上,測(cè)量出紙杯和剩余水的總質(zhì)量m剩.
5.用公式ρ金=(m金子/m總-m剩)ρ水計(jì)算出吊墜的密度.
經(jīng)過(guò)測(cè)量,奇奇測(cè)量出吊墜的密度約為19 g/cm3,應(yīng)該為純金制品.
[本文系2022年度河南省基礎(chǔ)教育教學(xué)研究項(xiàng)目“指向核心素養(yǎng)的初中物理跨學(xué)科實(shí)踐案例開(kāi)發(fā)研究”(項(xiàng)目編號(hào):JCJYB2206010032)研究成果]