题目内容
【题目】甲、乙、丙三个小组同学发现如图(a)所示的驳船底部设计得比较宽大。于是,他们想“探究驳船的底部到液面的深度与哪些因素有关”。实验时,他们用圆柱体来模拟驳船,并选取了密度不同的三种液体来模拟不同密度的水域,将质量和底面积大小不同的圆柱体分别放入液体中,每次都使圆柱体漂浮在液面上,如图(b)所示。实验过程中,他们测量了所用圆柱体的质量m、底面积S和它的底部到液面的深度h,所有数据均记录在下表中。
序号 | 小组 | 容器中液体的密度 (103千克/米3) | 圆柱体的质量 m(千克) | 圆柱体的底面积 S(102米2) | 深度h (米) |
1 | 甲 | 0.8 | 0.06 | 0.05 | 0.15 |
2 | 0.8 | 0.12 | 0.06 | 0.25 | |
3 | 0.8 | 0.12 | 0.05 | 0.30 | |
4 | 乙 | 1.0 | 0.12 | 0.06 | 0.20 |
5 | 1.0 | 0.25 | 0.10 | 0.25 | |
6 | 1.0 | 0.30 | 0.10 | 0.30 | |
7 | 丙 | 1.2 | 0.12 | 0.10 | 0.10 |
8 | 1.2 | 0.12 | 0.05 | 0.20 | |
9 | 1.2 | 0.30 | 0.10 | 0.25 |
①分析比较实验序号1与3(或5与6或7与9)的实验数据及相关条件,他们归纳得出的初步结论是:漂浮在液面上的圆柱体,圆柱体底面积S和液体密度相同时,________。
②分析比较实验序号2与3(或7与8)的实验数据及相关条件,他们归纳得出的初步结论是:漂浮在液面上的圆柱体,________。
③分析比较实验序号________的实验数据及相关条件,他们归纳得出的初步结论是:漂浮在液面上的圆柱体,圆柱体的质量m和底面积S相同,液体密度越大,圆柱体的底部到液面的深度h
越小。
④三个小组的同学对表格中的数据计算之后,进一步综合归纳结论,
a分析比较实验数据2、5与9或3与6或4与8可归纳得出的结论是:漂浮在液面上的圆柱体,________,圆柱体的底部到液面的深度h相同。
b分析比较实验数据2、5与9和3与6和4与8可归纳得出的结论是:漂浮在液面上的圆柱体,________。
⑤通过上述研究的过程,同学们明白了驳船载重小并且底部设计比较宽大,主要是为了减少________,避免搁浅的发生。
【答案】圆柱体质量m越大,圆柱体底部到液面的深度h越大 圆柱体质量m和液体密度相同时,圆柱体的底面积S越小,圆柱体底部到液面的深度h越大 2与4(或3与8或6与9) .圆柱体质量m与圆柱体底面积S和液体密度乘积的比值相同 圆柱体质量m与圆柱体底面积S和液体密度乘积的比值越大,圆柱体的底部到液面的深度h越大 驳船底部到液面的深度
【解析】
(1)观察并分析所列序号的实验数据,明确不变量与变量,找出圆柱体底部到液面的深度h与圆柱体质量m的关系;(2)观察并分析所列序号的实验数据,明确不变量与变量,找出圆柱体底部到液面的深度h与圆柱体底面积S的关系;(3)在表格中找出圆柱体的质量m和底面积S相同、液体密度不同的数据以及其对应的编号;(4)在表格中找出圆柱体质量m与圆柱体底面积S和液体密度乘积的比值有某种关系时,圆柱体的底部到液面的深度h的变化情况;(5)研究得出驳船载重小并且底部设计比较宽大的原因。
(1)由1与3(或5与6或7与9)的实验数据及相关条件,可知漂浮在液面上的圆柱体,圆柱体底面积S和液体密度相同时,圆柱体质量m越大,圆柱体底部到液面的深度h越大 ;
(2)由2与3(或7与8)的实验数据及相关条件,可知漂浮在液面上的圆柱体,圆柱体质量m和体液密度相同时,圆柱体的底面积S越小,圆柱体底部到液面的深度h越大
(3)在表中找出漂浮在液面上的圆柱体,圆柱体的质量m和底面积S相同,液体密度,圆柱体的底部到液面的深度h也随之变化的数据是:实验序号2与4(或3与8或6与9);
(4)a分析比较实验数据2、5与9或3与6或4与8可知:漂浮在液面上的圆柱体,圆柱体质量m与圆柱体底面积S和液体密度乘积的比值相同,圆柱体的底部到液面的深度h相同;
b分析比较实验数据2、5与9和3与6和4与8可知:漂浮在液面上的圆柱体,圆柱体质量m与圆柱体底面积S和液体密度乘积的比值越大,圆柱体的底部到液面的深度h越大;
(5)通过上述研究的过程,可总结出驳船载重小并且底部设计比较宽大,主要是为了减少驳船底部到液面的深度,避免搁浅的发生。