Question

某研究性學習小組的同學將不同的實心物塊浸沒在液體中并松手后，發現有的物塊上升至液面，有的物塊下降至容器底部．為了研究實心物塊的質量和體積對此現象的影響，他們分別用甲、乙兩種不同的液體做實驗．表一、表二為該小組同學記錄的實驗數據及觀察 到的實驗現象．
表一：液體甲（質量為 8.0 千克，體積為 8×1O^-3米³）

實驗序號	物塊	質量（×10-3千克）	體積（×10-6米3）	現象
1	A	7.6	30	上升至液面
2	B	25.2	42	上升至液面
3	C	24.3	27	上升至液面
4	D	21.6	12	下降至底部
5	E	91.8	34	下降至底部

表二：液體乙 （ 質量為 6.4 千克，體積為 8×1O^-3米³）

實驗序號	物塊	質量（×10-3 千克）	體積（×10-6米3）	現象
6	A	7.5	30	上升至液面
7	B	25.2	42	上升至液面
8	C	24.3	27	下降至底部
9	D	21.6	12	下降至底部
10	E	91.8	34	下降至底部

（1）小明同學分析比較實驗序號 1與4 和 3與5 （ 或 6與9 和 6與10 ）的數據及現象，得出結論：在液體中，物塊的上升和下降跟它的體積無關；跟它的質量有關，且質量小的物 塊上升，質量大的物塊下降．
小華同學分析比較實驗序號 1與4 和 2與4 （ 或 6與8 和 7與8）的數據及現象，得出結論：在液體中，物塊的上升和下降跟它的質量無關；跟它的體積有關，且體積大的物塊上升，體積小的物塊下降．
請判斷：小明的結論是______的，小華的結論是______的．（均選填“正確”或“錯誤）
（2）請進一步綜合分析表一、表二中的數據及現象，并歸納得出結論．
當______時，液體中的物塊就上升；
當______時，液體中的物塊就下降．

Answer 1

【答案】分析：（1）要判斷小明的結論是否正確，分析比較實驗序號 1與4 和 3與5 （ 或 6與9 和 6與10 ）的數據及現象，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；跟它的質量有關，且質量小的物 塊上升，質量大的物塊下降．”的結論；同樣要判斷小華的結論也采用同樣的方法．
（2）綜合分析表一、表二中的數據，計算物塊的質量與體積的比值和液體的質量與體積的比值，找出在液體中上升的物塊的共同特征；同樣的方法找出在液體中下降的物塊的共同特征．
解答：解：（1）要研究在液體中，物塊的上升和下降跟它的體積、質量是否有關，需要采用控制變量法，在物塊的質量相同時，比較物塊的體積，但分析實驗序號 1與4 和 3與5 （ 或 6與9 和 6與10 ）的數據，發現每組數據的質量和體積都不同，無法實現控制變量，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；跟它的質量有關，且質量小的物 塊上升，質量大的物塊下降．”的結論；同樣小華的結論也是錯誤的；
（2）物體的質量與體積的比值，就是物質的密度，因此，分析表一、表二中的數據，在液體中上升的物塊的共同特征是：物塊的質量與體積的比值小于液體的質量與體積的比值（物塊的密度小于液體的密度）；在液體中下降的物塊的共同特征是：物塊的質量與體積的比值大于液體的質量與體積的比值（物塊的密度大于液體的密度）；；
故答案為：（1）錯誤；錯誤．
（2）物塊的質量與體積的比值小于液體的質量與體積的比值；
物塊的質量與體積的比值大于液體的質量與體積的比值．
點評：當某物理量的影響因素有多個時，分析和探究過程以及實驗結論的表述都要采用控制變量法．