Question

14．某小組同學通過實驗研究圓柱體浸入液體（足夠深）的過程中測力計示數(shù)的變化情況．如圖所示，他們將高H為0.10米的圓柱體A掛在測力計下，逐步改變其下表面到液面的距離h，讀出相應的測力計示數(shù)F，將h和F記錄在表一中．然后，他們變換液體重復實驗，將數(shù)據(jù)記錄在表二中．為進一步研究F和h的關系，他們計算了每一次實驗中F的變化量△F，并將結果分別記錄在表一和表二的后一列中．（已知ρ₁＜ρ₂）
表一（液體密度為ρ₁）

實驗 序號	h （米）	F （牛）	△F （牛）
1	0	22.0	0
2	0.01	21.2	0.8
3	0.02	20.4	1.6
4	0.04	18.8	3.2
5	0.05	18.0	4.0
6	0.08	15.6	6.4
7	0.10	14.0	8.0
8	0.14	14.0	8.0

表二（液體密度為ρ₂）

實驗 序號	h （米）	F （牛）	△F （牛）
9	0	22.0	0
10	0.01	21.0	1.0
11	0.02	20.0	2.0
12	0.04	18.0	4.0
13	0.05	17.0	5.0
14	0.08	14.0	8.0
15	0.10	12.0	10.0
16	0.14	12.0	10.0

①分析比較實驗序號1～7或9～15等數(shù)據(jù)中F和h的關系及相關條件，可得出的初步結論是：在圓柱體浸入同種液體過程中，F(xiàn)隨h的增大而減�。�
②請進一步綜合分析表一、表二的相關數(shù)據(jù)，并歸納得出結論．
（a）分析比較實驗序號1～7或9～15中△F和h的數(shù)據(jù)及相關條件，可得出的初步結論是：在圓柱體浸入同種液體過程中，△F與h成正比．
（b）分析比較實驗序號1～7和9～15中△F和h的數(shù)據(jù)及相關條件，可得出的初步結論是：在圓柱體浸入不同液體過程中，當h一定時，液體密度越大，△F越大．
③他們發(fā)現(xiàn)圓柱體浸入液體后，F(xiàn)會不隨h而變化．若其它圓柱體浸入液體（足夠深）后也出現(xiàn)該現(xiàn)象．請你根據(jù)本實驗的相關數(shù)據(jù)及條件，初步判斷出現(xiàn)該現(xiàn)象的條件是浸入深度h等于或大于圓柱體的高度．

Answer 1

分析 ①根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，實驗序號1、2、3、4、5、6與7或9、10、11、12、13、14與15中的數(shù)據(jù)可以看出，圓柱體沒有全部浸入以前，測力計示數(shù)F隨圓柱體下表面到液面的距離h的增大而減�。�
②（a）分析比較實驗序號1～7或9～15中△F和h的數(shù)據(jù)中相同的量和不同的量找出結論；
（b）分析比較實驗序號1～7和9～15中△F和h的數(shù)據(jù)中相同的量和不同的量，進一步分析找出定量關系．
③分析表一或表二中F和h兩列數(shù)據(jù)，找出符合題意的條件．

解答 解：①（a）分析比較實驗序號1、2、3、4、5、6與7或9、10、11、12、13、14與15中的數(shù)據(jù)可以看出，圓柱體浸入液體中的深度小于圓柱體的高，即圓柱體沒有全部浸入以前，測力計示數(shù)F隨圓柱體下表面到液面的距離h的增大而減�。�
②（a）分析比較實驗序號1～7或9～15中△F和h的數(shù)據(jù)及相關條件，可得出的初步結論是：在圓柱體浸入同種液體過程中，△F與h成正比；
（b）分析比較實驗序號1～7和9～15中△F和h的數(shù)據(jù)及相關條件，可得出的初步結論是：在圓柱體浸入不同液體過程中，當h一定時，液體密度越大，△F越大；
③分析表一或表二中F和h兩列數(shù)據(jù)可知，當浸入深度h等于或大于圓柱體的高度時，F(xiàn)會不隨h而變化．
故答案為：①）1～7或9～15；
②（a）在圓柱體浸入同種液體過程中，△F與h成正比；
（b）在圓柱體浸入不同液體過程中，當h一定時，液體密度越大，△F越大；
③浸入深度h等于或大于圓柱體的高度．

點評 此題是探究圓柱體浸入液體的過程中彈簧測力計示數(shù)的變化情況，根據(jù)實驗目的去總結結論，同時考查了控制變量法在實驗中的應用．