Question

10．為了研究圓柱體在浸入液體過程中測力計示數(shù)F的變化情況，某實驗小組選用一個高H為0.10米的圓柱體和分別盛有甲、乙和丙三種不同的液體（已知ρ_甲＞ρ_乙＞ρ_丙）的三個相同容器等器材進行實驗．如圖所示，他們先將圓柱體掛在測力計下，置于液體甲的液面上方，從其下表面到液面的距離h為0.02米時開始緩慢下降，讀出不同距離h所對應的測力計示數(shù)F，并將h和F記錄在表一中，然后先后換用液體乙、液體丙重復實驗，并將數(shù)據(jù)記錄在表二、表三中．
表一：液體甲

實驗序號	h（米）	F（牛）
1	0.02	22.0
2	0	22.0
3	0.02	21.0
4	0.04	20.0
5	0.06	19.0
6	0.08	18.0
7	0.10	17.0
8	0.12
9	0.14	17.0

表二：液體乙

實驗序號	h（米）	F（牛）
10	0.02	22.0
11	0	22.0
12	0.02	21.2
13	0.04	20.4
14	0.06	19.6
15	0.08	18.8
16	0.10	18.0
17	0.12
18	0.14	18.0

表三：液體丙

實驗序號	h（米）	F（牛）
19	0.02	22.0
20	0	22.0
21	0.02	21.4
22	0.04	20.8
23	0.06	20.2
24	0.08	19.6
25	0.10	19.0
26	0.12
27	0.14	19.0

（1）實驗序號8、17、26所空缺的數(shù)據(jù)分別是17.0、18.0、19.0．
（2）根據(jù)每次實驗的記錄，分析F和h的關系，可初步得出結論．
（a）分析比較實驗序號3、4、5、6與7的數(shù)據(jù)中測力計的示數(shù)F和h的關系及相關條件，可得出的初步結論是：圓柱體在浸入液體甲的過程中，在浸沒之前，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�。�
（b）分析比較實驗序號3、12、21的數(shù)據(jù)中F和h的關系及相關條件，可得出的初步結論是：同一圓柱體在浸入不同種液體的過程中，在圓柱體下表面到液面的距離h相同時，液體的密度越大，測力計示數(shù)F越�。�
（3）另一小組同學在看到三組數(shù)據(jù)并進行分析后，對本次實驗中所選用的器材規(guī)格作出以下幾種判斷：
A．圓柱體高H等于0.10米
B．圓柱體高H小于0.10米
C．圓柱體高H大于0.10米
D．圓柱體浸入液體前，液面到容器底部距離小于0.14米
E．測力計與圓柱體之間繩長至少為0.04米
以上四個判斷中可能正確但無法確定的是D，一定正確的是A、E（選填“A”、“B”、“C”、“D”、“E”）

Answer 1

分析 （1）我們可以通過分析所給數(shù)據(jù)找到，第8、17、26次實驗都是物體浸沒液體之后彈簧測力計的示數(shù)．
（2）（a）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，實驗序號3、4、5、6與7，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�。�
（b）同一圓柱體在浸入不同種液體的過程中，在圓柱體下表面到液面的距離h相同時，液體的密度越大，測力計示數(shù)F越小，根據(jù)控制變量法可知應是圓柱體下表面到液面的距離h相同的不同種液體時測力計示數(shù)F的變化得出的，據(jù)此得出符合的數(shù)據(jù)．
（3）根據(jù)測力計示數(shù)F的變化得出圓柱體在液體中的浸入狀態(tài)，即可判斷圓柱體的高度和液體的深度；注意實驗時測力計是不能進入液體．

解答 解：
（1）第8、17、26次實驗都是物體浸沒液體之后彈簧測力計的示數(shù)，由于物體浸沒液體之后彈簧測力計的示數(shù)不變，故測力計的示數(shù)分別為：17.0N、18.0N、19.0N．
 （2）（a）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，實驗序號3、4、5、6與7，圓柱體浸入液體中的深度小于圓柱體的高，即圓柱體在浸沒之前，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�。�
（b）得出的初步結論是：同一圓柱體在浸入不同種液體的過程中，在圓柱體下表面到液面的距離h相同時，液體的密度越大，測力計示數(shù)F越�。�根據(jù)控制變量法可知應是圓柱體下表面到液面的距離h相同的不同種液體時測力計示數(shù)F的變化得出的，符合這個條件的數(shù)據(jù)是3、12、21（或4、13、22或5、14、23或6、15、24）．
（3）①由于三組數(shù)據(jù)都是圓柱體下表面到液面的距離h≥0.10cm測力計示數(shù)F相等，且由于h均勻增大，測力計示數(shù)F均勻減小，故圓柱體的高度一定等于0.10m，故A一定正確，B、C一定不正確；
②由數(shù)據(jù)可知：浸沒后液體深度的深度達到0.14m，則液體的深度應大于0.14m，由于圓柱體浸入時液面高度會升高，所以，在圓柱體浸入液體前，液體深度（即液面到容器底部距離）可能小于0.14m，故D可能正確但無法確定；
③由于當圓柱體下表面到液面的距離h為0.14m時，測力計不能進入液體，而圓柱體的高度等于0.10m，故與圓柱體之間繩長至少為0.14m-0.10m=0.04m，故E一定正確．  
故答案為：（1）17.0；18.0；19.0；
（2）（a）在浸沒之前，測力計示數(shù)F隨圓柱體下表面到液面的距離h的增大而減小；
（b）3、12、21；
（3）D；A、E．

點評 此題主要考查的是學生對實驗數(shù)據(jù)的處理能力和根據(jù)實驗數(shù)據(jù)總結歸納出實驗結論的能力，以及對實驗設計的能力，以及控制變量法在實驗中的熟練運用能力．是中考的常見題型，對學生的能力要求較高．