Question

19．根据“浸入水中的硬币会沉在容器底部而浸入水中的木块会漂浮在水面上”的现象，某兴趣小组的同学猜想物体浸入液体后静止时的位置可能与①物体的密度；②液体的密度有关．于是他们在实验室找到高度不同的圆柱体A、B、C、D、E、F（已知ρ_A＞ρ_B＞ρ_C＞ρ_水＞ρ_D＞ρ_E＞ρ_F）进行实验．当各圆柱体在足够深的水中静止时，实验现象如图（a）、（b）、（c）、（d）、（e）和（f）所示．
（1）分析比较图中（a）、（b）、（c）的实验现象和相关条件，可得出的初步结论是：当浸入水中高度相同的圆柱体的密度大于水的密度时，圆柱体静止在容器底部．
（2）①分析比较图中（d）或（e）或（f）的实验现象和相关条件，可得出的初步结论是：当当浸入水中的实心圆柱体的密度小于水的密度时，圆柱体漂浮在水面上．
②分析比较图中（d）和（e）和（f）的实验现象和相关条件，还可得出的结论是：漂浮在水面上的高度相同的圆柱体，圆柱体的密度越小，其露出水面的高度越大．
（3）他们将容器中的水换成酒精和盐水重新实验，验证了猜想②，在此过程中他们发现漂浮在不同液面上的圆柱体露出液面的高度也不同，于是他们将记录在表格中的实验数据作进一步的分析．

序号	圆柱体的密度ρ圆柱体（千克/米3）	液体的密度ρ液（千克/米3）	圆柱体露出液面的高度h（厘米）
1	400	0.8×103	12.0
2		1.0×103	14.4
3		1.3×103	16.6
4	500	0.8×103	9.0
5		1.0×103	12.0
6		1.3×103	14.8
7	650	0.8×103	4.5
8		1.0×103	8.4
9		1.3×103	12.0

①进一步分析表中数据可得出的结论一：高度相同的圆柱体漂浮在不同液体的液面上时，液体的密度越大，露出液面的体积越多；
②进一步分析表格中数据可得出的结论二：高度相同的不同圆柱体漂浮在同一种液体的液面上时，圆柱体密度越大时，露出液面的高度越大．
（4）根据第（3）题中得出的结论，可以推测当圆柱体的密度与液体的密度之比为1：1时，圆柱体露出液面的高度为零．

Answer 1

分析 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．
然后认真各个图中观察到的实验现象，找出变化的物理量和相同的物理量，根据控制变量法得出它们之间的关系，继而得出结论．

解答 解：（1）分析比较图（a）、（b）、（c）的现象，可知，物体A、B静止在容器底部，由已知ρ_A＞ρ_B＞ρ_C＞ρ_水，可得出的初步结论是：当浸入水中高度相同的圆柱体的密度大于水的密度时，圆柱体静止在容器底部．
（2）①由图（d）或（e）或（f）的现象可知，物体都处于漂浮，由已知ρ_水＞ρ_D＞ρ_E＞ρ_F，所以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，圆柱体会漂浮在水面上．
②（d）和（e）和（f）的实验中，由图可知：露出水面的高度h_D＜h_E＜h_F，由于ρ_D＞ρ_E＞ρ_F，则还可得出的结论是：漂浮在水面上的高度相同的圆柱体，圆柱体的密度越小，其露出水面的高度越大．
（3）①比较表格中同一物体在不同液体中漂浮时的数据可知，高度相同的圆柱体漂浮在不同液体的液面上时，液体的密度越大，露出液面的体积越多．
②比较表格中不同物体在同一液体中漂浮时的数据可知，高度相同的不同圆柱体漂浮在同一种液体的液面上时，圆柱体密度越大时，露出液面的高度越大．
（4）由（3）的现象及相关条件可知：都是漂浮在液面上，高度相同的圆柱体密度越大，排开水的体积越大，露出水面的体积越小，由此可推出：圆柱体的密度与液体的密度之比为1：1时，圆柱体露出液面的高度为零．
故答案为：（1）a、b、c；
（2）①当浸入水中的实心圆柱体的密度小于水的密度；
②圆柱体密度小；（圆柱体的）密度；
（3）①高度相同的圆柱体漂浮在不同液体的液面上时，液体的密度越大，露出液面的体积越多．
②高度相同的不同圆柱体漂浮在同一种液体的液面上时，圆柱体密度越大时，露出液面的高度越大．
（4）1：1．

点评 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）．