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(ρA>ρB>ρ水>ρC>ρD)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 |
| 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 |
| 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 |
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ρA>ρB>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>ρC>ρD,
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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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ρA>ρB>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>ρC>ρD,
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).
练习册系列答案
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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 |
| 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 |
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)
表二:材料乙(ρ乙﹦0.8克/厘米3)
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: .
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 |
| 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 |
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: .