题目内容

某小组同学探究物体从空气中浸没到液体中时，弹簧秤示数以及其变化和哪些因素有关．实验中，他们使用体积不同的铝、铁、铜三种密度不同的金属块，分别在空气中用弹簧秤称出它们所受到的重力，然后把他们分别浸没在酒精、水和盐水三种不同液体中，记下此时弹簧秤的示数，并将每次实验中的相关数据记录在下表中．

实验序号	液体种类	物块	物体体积（厘米³）	空气中称重弹簧秤示数（牛）	浸没在液体中弹簧秤示数（牛）	示数差值（牛）
1	酒精（ρ_酒精=0.8×10³千克/米³）	铝	20	0.54	0.38	0.16
2		铁	20	1.56	1.40	0.16
3		铜	20	1.78	1.62	0.16
4	盐水（ρ_盐水=1.2×10³千克/米³）	铝	20	0.54	0.30	0.24
5		铁	20	1.56	1.32	0.24
6		铜	20	1.78	1.54	0.24
7	水（ρ_水=1.0×10³千克/米³）	铝	30	0.81	0.51	0.30
8		铁	30	2.34	2.04	0.30
9		铜	30	2.67	2.37	0.30

（1）分析比较实验序号1和 4（或2和 5或3和6）的数据中物体浸没在液体中的弹簧秤示数和液体密度的关系及相关条件，可得到初步结论：

体积相同的同种物体浸没在不同液体中时，液体的密度越大，弹簧秤的示数越小

．
（2）分析比较实验序号

1、2、3或4、5、6或7、8、9

的数据及相关条件，可得出的初步结论是：当液体密度和物体体积相同时，物体

重力

越大，浸没在液体中时，弹簧秤的示数就越大．
（3）进一步综合分析比较表中物体在空气中称重时弹簧秤的示数与物体浸没在液体中弹簧秤示数的差值的关系及相关条件可以归纳得到结论：物体在空气中称重时的示数与物体浸没在液体中时弹簧秤示数的差值和物体的密度无关，而和物体的体积与液体的密度有关，且

物体体积与液体密度的乘积

越大，示数差值就越大．

分析：实验主要探究的是弹簧秤示数以及其变化和哪些因素有关，因此，我们在归纳实验结论时也应围绕这一目的展开．实验中选用了三种不同的液体、三种不同的金属块，空气中的称重代表了金属块的重力，浸没后弹簧测力计的示数减小是因为受到的浮力的作用，而示数差就是反映了浮力的大小．结合题意要求，利用控制变量法可对相关数据进行分析，并归纳出可靠的结论．

解答：解：（1）实验1和 4（或2和 5或3和6）中，物块体积相同，属同种物质，液体的密度不同，且液体密度越大，弹簧秤的示数越小；
（2）在各组数据中，符合液体密度相同、物体体积相同的实验序号有1、2、3或4、5、6或7、8、9，它们的共同规律是，物体的重力越大，浸没在液体中时，弹簧秤的示数就越大；
（3）综合比较表中的各组数据会发现，弹簧秤的示数差与物体的体积和液体的密度同时有关，且二者的乘积越大，弹簧秤的示数差越大．
故答案为：（1）体积相同的同种物体浸没在不同液体中时，液体的密度越大，弹簧秤的示数越小．
（2）1、2、3或4、5、6或7、8、9；重力．
（3）物体体积与液体密度的乘积．

点评：要使归纳出的结论具有可靠性，应选择多组数据进行分析，并注意实验结论中的控制条件是什么．此题最后的分析是这里的难点，要想突破，应从浮力的角度进行联系，因为根据称重法，表中的示数差值就是物体所受的浮力，而浮力的大小是与液体的密度和排开液体的体积有关的，结合公式F_浮=ρ_液gV_排，也不难想到示数差与物体体积与液体密度的乘积的关系．

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两次弹簧秤测量的示数差相等（选填a、b、c、d字母），但在实际测量中，这个示数差并不完全相等而略有差异，其可能的原因是：

不能完全收集溢出的水、读数不准确、弹簧秤的精度不高等

．
（2）某小组同学对实验做了改进设计，如图二：在铁架台上悬挂两个规格相同的弹簧秤，C为薄塑料袋（质量不计），D是用大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯，M是升降平台（可使溢水杯缓慢上升、下降）．实验中，同学们通过升降平台，改变重物浸入水中的深度，观察、记录、比较弹簧秤A和B示数，即可得出物体所受浮力大小的规律．
与图一实验相比，请简要说明改进后的实验设计具有哪些优势？（至少写出两条）
（3）实验中，他们做出了弹簧秤A的拉力F与物体下表面所处深度h的关系的图象，如图三所示．从图象可知，当物体所处深度为8cm时，物体受到的浮力是

1.5

N．

某校物理实验兴趣小组的几位同学在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”实验中，进行了如下的实验探究：
（1）第一小组在探究物体所受重力大小与物体质量关系时，实验记录如下表：

实测物体	物体质量m（kg）	重力G（N）	比值（G/m）（N/kg）
物体1	0.1	0.98	9.8
物体2	0.2	1.96	9.8
物体3	0.3	2.94	9.8

．
（2）该组同学在探究重力方向时，实验装置如图所示，操作如下．
①将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角α，会观察到悬线OA的方向

不变

（变化/不变）；剪断悬线OA，小球

竖直

（竖直/垂直）下落．
②从以上实验现象分析得到：重力的方向总是

向下

．
（3）第二组：探究“物体重力的大小跟物体形状的关系”，他们用橡皮泥为实验对象，用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验，实验数据如表一所示．

被测物体	形状	重力
橡皮泥	正方体	4.8N
	球形	4.2N
	三角锥形	3.6N

分析上述的实验数据，第二组的同学得出实验结论：物体重力的大小与物体的形状有关．他们形成这一错误结论的主要原因：

没有控制橡皮泥的质量相等

．

米³）铝 30 0.81 0.51 0.30
8 铁 30 2.34 2.04 0.30
9 铜 30 2.67 2.37 0.30
（1）分析比较实验序号1和 4（或2和 5或3和6）的数据中物体浸没在液体中的弹簧秤示数和液体密度的关系及相关条件，可得到初步结论：．
（2）分析比较实验序号的数据及相关条件，可得出的初步结论是：当液体密度和物体体积相同时，物体越大，浸没在液体中时，弹簧秤的示数就越大．
（3）进一步综合分析比较表中物体在空气中称重时弹簧秤的示数与物体浸没在液体中弹簧秤示数的差值的关系及相关条件可以归纳得到结论：物体在空气中称重时的示数与物体浸没在液体中时弹簧秤示数的差值和物体的密度无关，而和物体的体积与液体的密度有关，且越大，示数差值就越大．

实验序号	液体种类	物块	物体体积（厘米³）	空气中称重弹簧秤示数（牛）	浸没在液体中弹簧秤示数（牛）	示数差值（牛）
1	酒精（ρ_酒精=0.8×10³千克/米³）	铝	20	0.54	0.38	0.16
2		铁	20	1.56	1.40	0.16
3		铜	20	1.78	1.62	0.16
4	盐水（ρ_盐水=1.2×10³千克/米³）	铝	20	0.54	0.30	0.24
5		铁	20	1.56	1.32	0.24
6		铜	20	1.78	1.54	0.24
7	水（ρ_水=1.0×10³千克/米³）	铝	30	0.81	0.51	0.30
8		铁	30	2.34	2.04	0.30
9		铜	30	2.67	2.37	0.30

（1）分析比较实验序号1和 4（或2和 5或3和6）的数据中物体浸没在液体中的弹簧秤示数和液体密度的关系及相关条件，可得到初步结论：______．
（2）分析比较实验序号______的数据及相关条件，可得出的初步结论是：当液体密度和物体体积相同时，物体______越大，浸没在液体中时，弹簧秤的示数就越大．
（3）进一步综合分析比较表中物体在空气中称重时弹簧秤的示数与物体浸没在液体中弹簧秤示数的差值的关系及相关条件可以归纳得到结论：物体在空气中称重时的示数与物体浸没在液体中时弹簧秤示数的差值和物体的密度无关，而和物体的体积与液体的密度有关，且______越大，示数差值就越大．

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