Question

16．某学生观察到物体在液体中下沉时，物体下沉的快慢也有不同．于是他想：若在液体中下沉相同的距离，下沉的快慢用下沉的时间T衡量，物体下沉的时间与哪些因素有关呢？示例：该生的猜想是：物体在液体中下沉的时间T可能与物体的密度有关．
请你提出自己的一个猜想．（本题中示例猜想除外）
（1）你的猜想是：质量
（2）写出能验证你的猜想的实验方案①在一个透明塑料筒中装入适量的水，取三个质量不同的铁球．②用秒表分别测出每个铁球从静止开始在水中自由下沉相同的距离所用的时间T₁、T₂、T₃，并各测三次取平均值．③分析比较T₁、T₂、T₃的平均值后得出结论．
（3）下面是该生设计出验证他的实验方案步骤：
①在三个相同的透明塑料筒中装入相同深度的水，取三个体积和形状完全相同的铅球、铁球和木球．（ρ_铅＞ρ_铁＞ρ_水＞ρ_木）
②用秒表分别测出铅球、铁球和木球从静止开始在水中自由下沉相同的距离所用的时间T₁、T₂、T₃，并各测三次取平均值．
③分析比较T₁、T₂、T₃的平均值后得出结论．
请你对该生的实验方案进行评估
（4）该生改进实验方案以后进行实验得出的结果为：若ρ₁＞ρ₂＞ρ₃，则T₁＜T₂＜T₃．则该生得出的实验结论应该是在其他条件相同时，物体的密度越大，物体下沉越快．

Answer 1

分析 （1）物体下沉快慢可能与物体质量、体积、形状有关，也可能与液体种类有关．
（2）设计实验方案时应采用控制变量法思想．
（3）研究物体下沉的快慢，应保证物体能够下沉．
（4）书写结论时也注意控制变量，并注意下沉时间代表的是下沉快慢．

解答 解：（1）物体下沉快慢可能与物体质量、体积、形状有关，也可能与液体种类有关．在这里以质量为例来说明．
（2）控制其他因素一定，改变球的质量．
（3）木块在水中不下沉，所以无法研究．
（4）由题中条件可知：在其他条件相同时，物体的密度越大，物体下沉时间越短，所以下沉越快．
故答案为：（1）质量．
（2）①在一个透明塑料筒中装入适量的水，取三个质量不同的铁球．②用秒表分别测出每个铁球从静止开始在水中自由下沉相同的距离所用的时间T₁、T₂、T₃，并各测三次取平均值．③分析比较T₁、T₂、T₃的平均值后得出结论．
（3）木球的密度小于水的密度，在水中不下沉．
（4）在其他条件相同时，物体的密度越大，物体下沉越快．

点评 此类题要求学生根据题给信息，通过分析、推理，探究出相关物理规律，由于此类题突出体现了过程与方法，能较好地考查学生的科学探究能力和创新思维能力．