Question

（2012?靜安區二模）某小組同學在學習了密度知識后，根據“浸入水中的鐵塊最終靜止在容器底部、浸入水中的木塊最終漂浮在水面上”的現象，提出猜想1：物塊的密度可能會對它浸入水中后的最終狀態有影響．于是他們選用體積相同、密度不同的圓柱體A、B、C、D（ρ_A＞ρ_B＞ρ_水＞ρ_C＞ρ_D）進行實驗．當它們在水中靜止時，實驗現象如圖（a）、（b）、（c）和（d）所示．
①分析比較圖中

（a）或（b）

的實驗現象和相關條件，可得出的初步結論是：當浸入水中的實心圓柱體的密度大于水的密度時，圓柱體最終靜止在容器底部．
②分析比較圖中（c）或（d）的實驗現象和相關條件，可得出的初步結論是：當

浸入水中的實心圓柱體的密度小于水的密度．

時，圓柱體最終漂浮在水面上．
③分析比較圖中（c）和（d）的實驗現象和相關條件，可得出的初步結論是：漂浮在水面上的不同實心圓柱體，

當體積相同時，圓柱體密度小

，其露出水面的體積大．
表一 ρ圓柱體=0.8×10³千克/米³

實驗 序號	露出體積 （厘米3）	總體積 （厘米3）
1	2	10
2	4	20
3	6	30

表二ρ圓柱體=0.5×10³千克/米³

實驗 序號	露出體積 （厘米3）	總體積 （厘米3）
4	5	10
5	15	30
6	25	50

表三ρ圓柱體=0.3×10³千克/米³

實驗 序號	露出體積 （厘米3）	總體積 （厘米3）
7	14	20
8	28	40
9	42	60

由此，該小組同學進一步提出猜想2：漂浮在水面上的實心圓柱體，其露出水面的體積占的總體積的比例跟

（圓柱體的）密度

有關．為繼續驗證猜想2，他們分別選用若干不同的圓柱體和足夠深的水進行實驗，并記錄圓柱體的密度、總體積及其露出水面的體積在表一、表二和表三中．
進一步綜合分析、比較表一、表二、表三的數據，對于猜想2可初步得出的結論：
（a）分析比較表一或表二或表三，可得出初步的結論：

同種材料、大小不同的圓柱體漂浮在水中時，露出水面的體積占總體積的比例相同．

；
（b）分析比較表一和表二和表三，可得出初步的結論：

不同材料的圓柱體漂浮在水中時，露出水面的體積占總體積的比例不同，密度小的圓柱體的露出體積所占總體積的比例大．

．

Answer 1

分析：（1）認真各個圖中觀察到的實驗現象，得出結論．
（2）分析時參考物體的浮沉條件：浸沒水中的物體，當物體的密度大于水的密度時，物體下沉到水底；當物體的密度小于水的密度時，物體將上浮，最后漂浮；當物體的密度等于水的密度時，物體懸浮．

解答：解：①分析比較圖（a）和（b）的現象，可知，物體A、B靜止在容器底部，由已知ρ_A＞ρ_B＞ρ_水，
可得出的初步結論是：當浸入水中的實心圓柱體的密度大于水的密度時，圓柱體最終靜止在容器底部．
②分析比較圖（c）和（d）的現象，可知，物體C、D漂浮，由已知ρ_水＞ρ_C＞ρ_D，
可得出的初步結論是：當浸入水中的實心圓柱體的密度小于水的密度時，圓柱體最終漂浮在水面上．
③分析比較圖（c）和（d）的現象及相關條件，都是漂浮在水面上，實心物塊的密度越小，體積越小，實心物塊的質量越小，又都是漂浮，受到的浮力越小，排開水的體積越小，露出水面的體積越大，得出結論：漂浮在水面上的不同實心圓柱體，當體積相同時，圓柱體密度小，其露出水面的體積大；（其他答案合理都可）即漂浮在水面上的實心圓柱體，其露出水面的體積占的總體積的比例跟（圓柱體的）密度有關；
（a）分析比較表一或表二或表三數據可知，同種材料、大小不同的圓柱體漂浮在水中時，露出水面的體積占總體積的比例相同．
（b）分析比較表一或表二或表三數據可知，不同材料的圓柱體漂浮在水中時，露出水面的體積占總體積的比例不同，密度小的圓柱體的露出體積所占總體積的比例大．
故答案為：①（a）或（b）；
②當浸入水中的實心圓柱體的密度小于水的密度．
③當體積相同時，圓柱體密度小；（圓柱體的）密度；
（a）同種材料、大小不同的圓柱體漂浮在水中時，露出水面的體積占總體積的比例相同．
（b）不同材料的圓柱體漂浮在水中時，露出水面的體積占總體積的比例不同，密度小的圓柱體的露出體積所占總體積的比例大．

點評：（1）本題考查了學生對實驗現象的分析評估能力，能從圖中得出相關信息是解此類題目的關鍵．
（2）通過實驗現象分析結論尤其是課外的實驗是現在考試的一個重點，這類題目一半都是比較簡單的，用到最多的是控制變量法，但這類題目一般很少得滿分，原因是語言的表述不夠準確，在得出結論時語言一定要凝練、簡潔（尤其是在采用控制變量法時要說明在什么因素一定時）．