Question

某研究性学习小组的同学将不同的实心物块浸没在液体中并松手后，发现有的物块上升至液面，有的物块下降至容器底部．为了研究实心物块的质量和体积对此现象的影响，他们分别用甲、乙两种不同的液体做实验．表一、表二为该小组同学记录的实验数据及观察 到的实验现象．
表一：液体甲（质量为 8.0 千克，体积为 8×1O^-3米³）

实验序号	物块	质量（×10-3千克）	体积（×10-6米3）	现象
1	A	7.6	30	上升至液面
2	B	25.2	42	上升至液面
3	C	24.3	27	上升至液面
4	D	21.6	12	下降至底部
5	E	91.8	34	下降至底部

表二：液体乙 （ 质量为 6.4 千克，体积为 8×1O^-3米³）

实验序号	物块	质量（×10-3 千克）	体积（×10-6米3）	现象
6	A	7.5	30	上升至液面
7	B	25.2	42	上升至液面
8	C	24.3	27	下降至底部
9	D	21.6	12	下降至底部
10	E	91.8	34	下降至底部

（1）小明同学分析比较实验序号 1与4 和 3与5 （ 或 6与9 和 6与10 ）的数据及现象，得出结论：在液体中，物块的上升和下降跟它的体积无关；跟它的质量有关，且质量小的物 块上升，质量大的物块下降．
小华同学分析比较实验序号 1与4 和 2与4 （ 或 6与8 和 7与8）的数据及现象，得出结论：在液体中，物块的上升和下降跟它的质量无关；跟它的体积有关，且体积大的物块上升，体积小的物块下降．
请判断：小明的结论是______的，小华的结论是______的．（均选填“正确”或“错误）
（2）请进一步综合分析表一、表二中的数据及现象，并归纳得出结论．
当______时，液体中的物块就上升；
当______时，液体中的物块就下降．

Answer 1

解：（1）要研究在液体中，物块的上升和下降跟它的体积、质量是否有关，需要采用控制变量法，在物块的质量相同时，比较物块的体积，但分析实验序号 1与4 和 3与5 （ 或 6与9 和 6与10 ）的数据，发现每组数据的质量和体积都不同，无法实现控制变量，因此无法得出“在液体中，物块的上升和下降跟它的体积无关；跟它的质量有关，且质量小的物 块上升，质量大的物块下降．”的结论；同样小华的结论也是错误的；
（2）物体的质量与体积的比值，就是物质的密度，因此，分析表一、表二中的数据，在液体中上升的物块的共同特征是：物块的质量与体积的比值小于液体的质量与体积的比值（物块的密度小于液体的密度）；在液体中下降的物块的共同特征是：物块的质量与体积的比值大于液体的质量与体积的比值（物块的密度大于液体的密度）；；
故答案为：（1）错误；错误．
（2）物块的质量与体积的比值小于液体的质量与体积的比值；
物块的质量与体积的比值大于液体的质量与体积的比值．
分析：（1）要判断小明的结论是否正确，分析比较实验序号 1与4 和 3与5 （ 或 6与9 和 6与10 ）的数据及现象，看采用控制变量法能否得出“在液体中，物块的上升和下降跟它的体积无关；跟它的质量有关，且质量小的物 块上升，质量大的物块下降．”的结论；同样要判断小华的结论也采用同样的方法．
（2）综合分析表一、表二中的数据，计算物块的质量与体积的比值和液体的质量与体积的比值，找出在液体中上升的物块的共同特征；同样的方法找出在液体中下降的物块的共同特征．
点评：当某物理量的影响因素有多个时，分析和探究过程以及实验结论的表述都要采用控制变量法．