Question

某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)將不同的實(shí)心物體浸沒在水中后放手，發(fā)現(xiàn)有的物體上升到水面，有的物體下沉到容器底部，有的靜止在水中不動(dòng)，為了研究實(shí)心物體質(zhì)量和體積對此現(xiàn)象的影響，他們用水做實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)序號	物塊	質(zhì)量m/g	積體V/cm3	現(xiàn)象
1	A	7.5	30	上升到水面
2	B	25	50	上升到水面
3	C	24	24	靜止在水中
4	D	21	12	下降到底部
5	E	100	40	下降到底部

（1）李明同學(xué)分析比較實(shí)驗(yàn)序號1與4和2與5的數(shù)據(jù)現(xiàn)象，得出結(jié)論：在液體中，物體的上升和下降跟它的體積無關(guān)，跟它質(zhì)量有關(guān)，且質(zhì)量小的物體上升，質(zhì)量大的物體下降．劉華同學(xué)分析比較實(shí)驗(yàn)序號1與4和2與5的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象，得出結(jié)論：在液體中，物體的上升和下降跟它的質(zhì)量無關(guān)，跟它的體積有關(guān)，且體積大的物體上升，體積小的物體下降．
請辨斷：李明的結(jié)論是______的，劉華的結(jié)論是______的．（填“正確”、“錯(cuò)誤”）
（2）進(jìn)一步綜合分析表中的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象，并歸納得出結(jié)論：
當(dāng)______時(shí)，液體中的物體上升；
當(dāng)______時(shí)，液體中的物體懸浮在液體中；
當(dāng)______時(shí)，液體中的物體下沉．
（3）由此我們可知，潛艇是在排水體積______，浮力______（選填“變大”“不變”“變小”），通過水艙______（選填“注水”或“排水”）從而實(shí)現(xiàn)下潛的．

Answer 1

【答案】分析：（1）要判斷李明的結(jié)論是否正確，分析比較實(shí)驗(yàn)序號1與4和2與5的數(shù)據(jù)現(xiàn)象，看采用控制變量法能否得出“在液體中，物塊的上升和下降跟它的體積無關(guān)，跟它的質(zhì)量有關(guān)，且質(zhì)量小的物 塊上升，質(zhì)量大的物塊下降”的結(jié)論；同樣要判斷劉華的結(jié)論也采用同樣的方法．
（2）綜合分析表中的數(shù)據(jù)，計(jì)算物塊的質(zhì)量與體積的比值得出物塊的密度，和水的密度比較，進(jìn)一步推理得出結(jié)論；
（3）潛水艇是通過改變自重實(shí)現(xiàn)浮與沉的．
解答：解：
（1）要研究在液體中，物塊的上升和下降跟它的體積、質(zhì)量是否有關(guān)，需要采用控制變量法，在物塊的質(zhì)量相同時(shí)，比較物塊的體積，但分析實(shí)驗(yàn)序號1與4和2與5的數(shù)據(jù)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)每組數(shù)據(jù)的質(zhì)量和體積都不同，沒有控制變量，因此無法得出“在液體中，物塊的上升和下降跟它的體積無關(guān)；跟它的質(zhì)量有關(guān)，且質(zhì)量小的物 塊上升，質(zhì)量大的物塊下降”的結(jié)論，所以李明的結(jié)論是錯(cuò)誤的；同理劉華的結(jié)論也是錯(cuò)誤的；
（2）分析表中的數(shù)據(jù)，在液體中上升的物塊的共同特征是：物塊的質(zhì)量與體積的比值小于水的密度1g/cm³；在液體中下降的物塊的共同特征是：物塊的質(zhì)量與體積的比值大于水的密度1g/cm³；靜止在水中的物塊的共同特征是：物塊的質(zhì)量與體積的比值等于水的密度1g/cm³；由此可得：
浸沒在液體中的物體：
當(dāng)ρ_物＜ρ_液 時(shí)，液體中的物體上升；
當(dāng)ρ_物=ρ_液時(shí)，液體中的物體懸浮在液體中；
當(dāng) ρ_物＞ρ_液時(shí)，液體中的物體下沉．
（3）潛艇在水中，排開水的體積不變由阿基米德原理可知受到的浮力不變；當(dāng)水艙注水時(shí)潛艇重力增大，當(dāng)F_浮＜G時(shí)，而實(shí)現(xiàn)下潛．
故答案為：
（1）錯(cuò)誤，錯(cuò)誤；
（2）ρ_物＜ρ_液 ，ρ_物=ρ_液，ρ_物＞ρ_液
（3）不變，不變，注水．
點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對物體浮沉條件的掌握和運(yùn)用，當(dāng)某物理量的影響因素有多個(gè)時(shí)，分析和探究過程以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論的表述都要利用好控制變量法．