Question

某小組同學探究物體從空氣中浸沒到液體中時，彈簧秤示數以及其變化和哪些因素有關．實驗中，他們使用體積不同的鋁、鐵、銅三種密度不同的金屬塊，分別在空氣中用彈簧秤稱出它們所受到的重力，然后把他們分別浸沒在酒精、水和鹽水三種不同液體中，記下此時彈簧秤的示數，并將每次實驗中的相關數據記錄在下表中．

實驗 序號	液體種類	物塊	物體體積 （厘米3）	空氣中稱重 彈簧秤示數 （牛）	浸沒在液體中 彈簧秤示數（牛）	示數差值 （牛）
1	酒精 （ρ酒精=0.8×103千克/米3）	鋁	20	0.54	0.38	0.16
2		鐵	20	1.56	1.40	0.16
3		銅	20	1.78	1.62	0.16
4	鹽水 （ρ鹽水=1.2×103千克/米3）	鋁	20	0.54	0.30	0.24
5		鐵	20	1.56	1.32	0.24
6		銅	20	1.78	1.54	0.24
7	水 （ρ水=1.0×103千克/米3）	鋁	30	0.81	0.51	0.30
8		鐵	30	2.34	2.04	0.30
9		銅	30	2.67	2.37	0.30

（1）分析比較實驗序號1和 4（或2和 5或3和6）的數據中物體浸沒在液體中的彈簧秤示數和液體密度的關系及相關條件，可得到初步結論：

體積相同的同種物體浸沒在不同液體中時，液體的密度越大，彈簧秤的示數越小

．
（2）分析比較實驗序號

1、2、3或4、5、6或7、8、9

的數據及相關條件，可得出的初步結論是：當液體密度和物體體積相同時，物體

重力

越大，浸沒在液體中時，彈簧秤的示數就越大．
（3）進一步綜合分析比較表中物體在空氣中稱重時彈簧秤的示數與物體浸沒在液體中彈簧秤示數的差值的關系及相關條件可以歸納得到結論：物體在空氣中稱重時的示數與物體浸沒在液體中時彈簧秤示數的差值和物體的密度無關，而和物體的體積與液體的密度有關，且

物體體積與液體密度的乘積

越大，示數差值就越大．

Answer 1

分析：實驗主要探究的是彈簧秤示數以及其變化和哪些因素有關，因此，我們在歸納實驗結論時也應圍繞這一目的展開．實驗中選用了三種不同的液體、三種不同的金屬塊，空氣中的稱重代表了金屬塊的重力，浸沒后彈簧測力計的示數減小是因為受到的浮力的作用，而示數差就是反映了浮力的大小．結合題意要求，利用控制變量法可對相關數據進行分析，并歸納出可靠的結論．

解答：解：（1）實驗1和 4（或2和 5或3和6）中，物塊體積相同，屬同種物質，液體的密度不同，且液體密度越大，彈簧秤的示數越小；
（2）在各組數據中，符合液體密度相同、物體體積相同的實驗序號有1、2、3或4、5、6或7、8、9，它們的共同規律是，物體的重力越大，浸沒在液體中時，彈簧秤的示數就越大；
（3）綜合比較表中的各組數據會發現，彈簧秤的示數差與物體的體積和液體的密度同時有關，且二者的乘積越大，彈簧秤的示數差越大．
故答案為：（1）體積相同的同種物體浸沒在不同液體中時，液體的密度越大，彈簧秤的示數越小．
（2）1、2、3或4、5、6或7、8、9；重力．
（3）物體體積與液體密度的乘積．

點評：要使歸納出的結論具有可靠性，應選擇多組數據進行分析，并注意實驗結論中的控制條件是什么．此題最后的分析是這里的難點，要想突破，應從浮力的角度進行聯系，因為根據稱重法，表中的示數差值就是物體所受的浮力，而浮力的大小是與液體的密度和排開液體的體積有關的，結合公式F_浮=ρ_液gV_排，也不難想到示數差與物體體積與液體密度的乘積的關系．