题目内容

某小组同学在学习了密度知识后，根据“浸入水中的铁块最终静止在容器底部、浸入水中的木块最终漂浮在水面上”的现象，提出猜想1：物块的密度可能会对它浸入水中后的最终状态有影响．于是他们选用体积相同、密度不同的圆柱体A、B、C、D（ρ_A＞ρ_B＞ρ_水＞ρ_C＞ρ_D）进行实验．当它们在水中静止时，实验现象如图（a）、（b）、（c）和（d）所示．
①分析比较图中______的实验现象和相关条件，可得出的初步结论是：当浸入水中的实心圆柱体的密度大于水的密度时，圆柱体最终静止在容器底部．
②分析比较图中（c）或（d）的实验现象和相关条件，可得出的初步结论是：当______时，圆柱体最终漂浮在水面上．
③分析比较图中（c）和（d）的实验现象和相关条件，可得出的初步结论是：漂浮在水面上的不同实心圆柱体，______，其露出水面的体积大．
表一 ρ圆柱体=0.8×10³千克/米³

实验序号	露出体积（厘米³）	总体积（厘米³）
1	2	10
2	4	20
3	6	30

表二ρ圆柱体=0.5×10³千克/米³

实验序号	露出体积（厘米³）	总体积（厘米³）
4	5	10
5	15	30
6	25	50

表三ρ圆柱体=0.3×10³千克/米³

实验序号	露出体积（厘米³）	总体积（厘米³）
7	14	20
8	28	40
9	42	60

由此，该小组同学进一步提出猜想2：漂浮在水面上的实心圆柱体，其露出水面的体积占的总体积的比例跟______有关．为继续验证猜想2，他们分别选用若干不同的圆柱体和足够深的水进行实验，并记录圆柱体的密度、总体积及其露出水面的体积在表一、表二和表三中．
进一步综合分析、比较表一、表二、表三的数据，对于猜想2可初步得出的结论：
（a）分析比较表一或表二或表三，可得出初步的结论：______；
（b）分析比较表一和表二和表三，可得出初步的结论：______．

【答案】分析：（1）认真各个图中观察到的实验现象，得出结论．
（2）分析时参考物体的浮沉条件：浸没水中的物体，当物体的密度大于水的密度时，物体下沉到水底；当物体的密度小于水的密度时，物体将上浮，最后漂浮；当物体的密度等于水的密度时，物体悬浮．
解答：解：①分析比较图（a）和（b）的现象，可知，物体A、B静止在容器底部，由已知ρ_A＞ρ_B＞ρ_水，
可得出的初步结论是：当浸入水中的实心圆柱体的密度大于水的密度时，圆柱体最终静止在容器底部．
②分析比较图（c）和（d）的现象，可知，物体C、D漂浮，由已知ρ_水＞ρ_C＞ρ_D，
可得出的初步结论是：当浸入水中的实心圆柱体的密度小于水的密度时，圆柱体最终漂浮在水面上．
③分析比较图（c）和（d）的现象及相关条件，都是漂浮在水面上，实心物块的密度越小，体积越小，实心物块的质量越小，又都是漂浮，受到的浮力越小，排开水的体积越小，露出水面的体积越大，得出结论：漂浮在水面上的不同实心圆柱体，当体积相同时，圆柱体密度小，其露出水面的体积大；（其他答案合理都可）即漂浮在水面上的实心圆柱体，其露出水面的体积占的总体积的比例跟（圆柱体的）密度有关；
（a）分析比较表一或表二或表三数据可知，同种材料、大小不同的圆柱体漂浮在水中时，露出水面的体积占总体积的比例相同．
（b）分析比较表一或表二或表三数据可知，不同材料的圆柱体漂浮在水中时，露出水面的体积占总体积的比例不同，密度小的圆柱体的露出体积所占总体积的比例大．
故答案为：①（a）或（b）；
②当浸入水中的实心圆柱体的密度小于水的密度．
③当体积相同时，圆柱体密度小；（圆柱体的）密度；
（a）同种材料、大小不同的圆柱体漂浮在水中时，露出水面的体积占总体积的比例相同．
（b）不同材料的圆柱体漂浮在水中时，露出水面的体积占总体积的比例不同，密度小的圆柱体的露出体积所占总体积的比例大．
点评：（1）本题考查了学生对实验现象的分析评估能力，能从图中得出相关信息是解此类题目的关键．
（2）通过实验现象分析结论尤其是课外的实验是现在考试的一个重点，这类题目一半都是比较简单的，用到最多的是控制变量法，但这类题目一般很少得满分，原因是语言的表述不够准确，在得出结论时语言一定要凝练、简洁（尤其是在采用控制变量法时要说明在什么因素一定时）．

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实验序号	1	2	3	4	5	6
物块	A	B	C	D	E	F
物块的密度（千克/米³）	2.7×10³	2.2×10³	1.6×10³	0.8×10³	0.6×10³	0.4×10³
实验现象

①分析比较实验序号1或2或3的数据及现象，可得出的初步结论是：当

当浸入水中实心物块的密度大于水的密度

时，物块最终静止在容器底部．
②分析比较实验序号

4或5或6

的数据及现象，可得出的初步结论是：当浸入水中实心物块的密度小于水的密度时，物块最终漂浮在水面上．
③分析比较实验序号4和5和6的数据、现象及相关条件．可得出的初步结沦是

最终漂浮在水面上的实心物块，密度比水小的程度越大，物块露出水面的体积也越大

．
④小明同学认为上述实验数据有限，得到的初步结论未必足以使人信服，应该用更多的实验数据进行验证，于是他决定进一步研究密度范围在

0.8×10³～1.6×10³

千克/米³内实心物块浸入水中后的最终状态，为上述结论提供最有力的证据．

（2013?嘉定区二模）某小组同学在学习了密度和浮力等知识后，依据“体积相同泡沫和木块扔入水中总浮在水面，但它们露出水面的体积不同”，因此进行“探究物体露出液面的体积占总体积的比例跟什么因素有关”的活动．他们选用材料不同物块，先后漂浮在不同的液体表面上，测出物块的体积和它露出液面的体积，记录的数据如下列各表所示，已知在同一表格中，实验所用漂浮物的材料相同．
表一：材料甲（ρ_甲﹦0.5克/厘米³）

实验序号	液体密度（克/厘米³）	露出体积（厘米³）	物块体积（厘米³）
1	1.2	7	12
2		14	24
3		21	36
4	1.0	5	10
5		10	20
6		15	30
7	0.9	4	9
8		8	18
9		12	27

表二：材料乙（ρ_乙﹦0.8克/厘米³）

实验序号	液体密度（克/厘米³）	露出体积（厘米³）	物块体积（厘米³）
10	1.2	4	12
11		8	24
12		12	36
13	1.0	2	10
14		4	20
15		6	30
16	0.9	1	9
17		2	18
18		3	27

①分析实验序号（1和2和3）或（4和5和6）或（13和14和15）等数据，可以得出初步结论：同种材料制成的体积不同的物体漂浮在同种液体表面时，物体体积越大，露出液面的体积

越大

；
②分析实验序号

（1和10）或（2）与（11）、（5）与（14）

等数据，可以得出的初步结论：不同材料制成的体积相同的不同物体，漂浮在同种液体表面时，露出液面的体积不同；
③进一步综合比较表一和表二中的数据，还可以得出初步结论：
（a）分析比较表一或表二，可得出初步的结论：

同种材料制成的体积不同的物体，漂浮在相同液体表面时，物体露出液面的体积占总体积的比例相同；漂浮在不同液体表面时，物体露出液面的体积占总体积的比例随液体的密度减小而减小

；
（b）分析比较表一和表二，可得出初步的结论：

同种材料制成的体积不同的物体，漂浮在相同液体表面时，物体露出液面的体积占总体积的比例随物体的密度增大而减小

．

某小组同学在学习了密度知识后，甲同学依据“石块扔入河中的水里总是沉入河底，木头放进水里却会浮在水面”，猜想：沉入水中的物体不受浮力；乙同学根据“浸入水中的铁块最终静止在容器底部、浸入水银中的铁块最终漂浮在水银面上”的现象，猜想：物块密度与液体密度的大小关系，可能会对它浸入液体中后的最终状态有影响．
（1）于是他们首先用细线把物体挂在弹簧测力计上（如图（a）所示），测出物体所受的重力G=3.2牛；再把该石块浸没在水中（如图（b）所示），读出此时弹簧测力计的示数为

2.0

牛，发现测力计对物体的拉力

小于

物体的重力（选填“大于”、“等于”或“小于”），从而判断出甲同学的猜想是

错误

的（选填“正确”或“错误”）．
（2）接着他们用若干体积相同、密度不同的实心物块和足够的水进行实验，并将实验数据及观察到的实验现象记录在表三中．
表三

实验序号	1	2	3	4	5	6
物块	A	B	C	D	E	F
物块密度（千克/米³）	2.7×10³	2.2×10³	1.1×10³	0.9×10³	0.6×10³	0.4×10³
物体浸在水中的实验现象

①分析比较实验序号1或2或3的数据及现象，可得出的初步结论是：当

浸入水中的实心物块的密度大于水的密度

时，物块最终静止在容器底部．
②分析比较实验序号

4或5或6

的数据及现象，可得出的初步结论是：当浸入水中的实心物块的密度小于水的密度时，物块最终漂浮在水面上．
③至此，大家认为上述实验数据有限，要完善证实乙同学的猜想是否正确，应该用更多的实验数据进行验证．于是他们决定下面还要研究

密度范围在0.9×10³～1.1×10³千克/米³内的实心物块浸入水中后的最终状态，另外还需将密度不同的实心物块浸入在密度不同的其它液体中，观察它的最终状态

，为它提供全面、有力的依据．

厘米³）露出体积
（厘米³）物块体积
（厘米³）
10 1.2 4 12
11 8 24
12 12 36
13 1.0 2 10
14 4 20
15 6 30
16 0.9 1 9
17 2 18
18 3 27
①分析实验序号（1和2和3）或（4和5和6）或（13和14和15）等数据，可以得出初步结论：同种材料制成的体积不同的物体漂浮在同种液体表面时，物体体积越大，露出液面的体积；
②分析实验序号等数据，可以得出的初步结论：不同材料制成的体积相同的不同物体，漂浮在同种液体表面时，露出液面的体积不同；
③进一步综合比较表一和表二中的数据，还可以得出初步结论：
（a）分析比较表一或表二，可得出初步的结论：；
（b）分析比较表一和表二，可得出初步的结论：．

某小组同学在学习了密度和浮力等知识后，依据“体积相同泡沫和木块扔入水中总浮在水面，但它们露出水面的体积不同”，因此进行“探究物体露出液面的体积占总体积的比例跟什么因素有关”的活动．他们选用材料不同物块，先后漂浮在不同的液体表面上，测出物块的体积和它露出液面的体积，记录的数据如下列各表所示，已知在同一表格中，实验所用漂浮物的材料相同．
表一：材料甲（ρ_甲﹦0.5克/厘米³）

实验序号	液体密度（克/厘米³）	露出体积（厘米³）	物块体积（厘米³）
1	1.2	7	12
2		14	24
3		21	36
4	1.0	5	10
5		10	20
6		15	30
7	0.9	4	9
8		8	18
9		12	27

表二：材料乙（ρ_乙﹦0.8克/厘米³）

实验序号	液体密度（克/厘米³）	露出体积（厘米³）	物块体积（厘米³）
10	1.2	4	12
11		8	24
12		12	36
13	1.0	2	10
14		4	20
15		6	30
16	0.9	1	9
17		2	18
18		3	27

①分析实验序号（1和2和3）或（4和5和6）或（13和14和15）等数据，可以得出初步结论：同种材料制成的体积不同的物体漂浮在同种液体表面时，物体体积越大，露出液面的体积    ；
②分析实验序号    等数据，可以得出的初步结论：不同材料制成的体积相同的不同物体，漂浮在同种液体表面时，露出液面的体积不同；
③进一步综合比较表一和表二中的数据，还可以得出初步结论：
（a）分析比较表一或表二，可得出初步的结论：    ；
（b）分析比较表一和表二，可得出初步的结论：    ．

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