甲、乙、丙三个小组同学发现如图(a)所示的驳船底部设计得比较宽大。于是,他们想“探究驳船的底部到液面的深度与哪些因素有关”。实验时,他们用圆柱体来模拟驳船,并选取了密度不同的三种液体来模拟不同密度的水域,将质量和底面积大小不同的圆柱体分别放入液体中,每次都使圆柱体漂浮在液面上,如图(b)所示。实验过程中,他们测量了所用圆柱体的质量
m、底面积
S和它的底部到液面的深度
h, 所有数据均记录在下表中。
序号 | 小组 | 容器中液体的密度 r(´103千克/米3) | 圆柱体的质量 m(千克) | 圆柱体的底面积 S(´10-2米2) | 深度h
(米) |
1 | 甲 | 0.8 | 0.06 | 0.05 | 0.15 |
2 | 0.8 | 0.12 | 0.06 | 0.25 |
3 | 0.8 | 0.12 | 0.05 | 0.30 |
4 | 乙 | 1.0 | 0.12 | 0.06 | 0.20 |
5 | 1.0 | 0.25 | 0.10 | 0.25 |
6 | 1.0 | 0.30 | 0.10 | 0.30 |
7 | 丙 | 1.2 | 0.12 | 0.10 | 0.10 |
8 | 1.2 | 0.12 | 0.05 | 0.20 |
9 | 1.2 | 0.30 | 0.10 | 0.25 |
①分析比较实验序号1与3(或5与6或7与9)的实验数据及相关条件,他们归纳得出的初步结论是:漂浮在液面上的圆柱体,圆柱体底面积S和液体密度r相同时,。
②分析比较实验序号2与3(或7与8)的实验数据及相关条件,他们归纳得出的初步结论是:漂浮在液面上的圆柱体,。
③分析比较实验序号的实验数据及相关条件,他们归纳得出的初步结论是:漂浮在液面上的圆柱体,圆柱体的质量m和底面积S相同,液体密度r越大,圆柱体的底部到液面的深度h
越小。
④三个小组的同学对表格中的数据计算之后,进一步综合归纳结论,
a分析比较实验数据2、5与9或3与6或4与8可归纳得出的结论是:漂浮在液面上的圆柱体,,圆柱体的底部到液面的深度h相同。
b分析比较实验数据2、5与9和3与6和4与8可归纳得出的结论是:漂浮在液面上的圆柱体,。
⑤通过上述研究的过程,同学们明白了驳船载重小并且底部设计比较宽大,主要是为了减少,避免搁浅的发生。