Question

2．為探究“浮在液面上的實(shí)心球體露出液面的體積與哪些因素有關(guān)”，某小組同學(xué)用甲、乙兩種不同物質(zhì)制成的若干實(shí)心球體，放入盛水量筒中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他們將測(cè)量及計(jì)算得到的有關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表中．

ρ乙＜ρ甲＜ρ水
實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4	5	6	7	8
物質(zhì)	甲				乙
球體的體積（厘米3）	10	15	20	30	10	12	20	30
球體浸入水中的體積（厘米3）	8	12	16	24	5	6	10	15
球體露出水面的體積（厘米3）	2	3	4	6	5	6	10	15

（1）分析表格中的數(shù)據(jù)可知，浮在液面上的實(shí)心球體露出液面的體積與球體的體積有關(guān)．
（2）若用甲物質(zhì)制成體積為25厘米³的實(shí)心球體，當(dāng)它浮在水面上時(shí)露出水面的體積應(yīng)5厘米³．
（1）如圖為一種自動(dòng)貯水器的示意圖，若圖中的浮子是用乙物質(zhì)制成的，如果換用甲物質(zhì)制成相同體積的實(shí)心球體為浮子，貯水器中的最高水位升高（選填“升高”或“降低”）．

Answer 1

分析 （1）分別分析比較表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)1～4（或5～8）中球體露出水面體積隨球體體積變化的倍數(shù)關(guān)系，確定對(duì)應(yīng)的變化規(guī)律和結(jié)論；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)5-8中，球體露出水面體積與總體積的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定體積是25cm³的球體在水中露出液面的體積大小；
（3）根據(jù)（1）的結(jié)論判斷體積相同、材料不同的球體漂浮在水中時(shí)排開水的體積變化，從而確定液面高度的變化．

解答 解：
（1）在序號(hào)1-4中，球體密度一定，體積之比依次為10cm³：15cm³：20cm³：30cm³=2：3：4：6，
露出水面的體積之比依次為2cm³：3cm³：4cm³：6cm³=2：3：4：6；
在序號(hào)4-8中，球體密度一定，體積之比與露出水面體積之比也是相同的．
所以，實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：浮在水面上實(shí)心球體的密度相同時(shí)，露出液面的體積與球體的體積成正比；
（2）在序號(hào)1-4中，每個(gè)球體露出水面的體積都是總體積的$\frac{2c{m}^{3}}{10c{m}^{3}}$=$\frac{3c{m}^{3}}{15c{m}^{3}}$=$\frac{4c{m}^{3}}{20c{m}^{3}}$=$\frac{6c{m}^{3}}{30c{m}^{3}}$=$\frac{1}{5}$，
所以體積是25cm³的球體露出水面的體積為$\frac{1}{5}$×25cm³=5cm³；
（3）已知兩個(gè)球的體積相同，并且ρ_乙＜ρ_甲，浮子換用甲物質(zhì)來做；
分析表中序號(hào)為1、5（或3、7或4、8）的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，甲球體浸入水中的體積更大一些，即排開水的體積更大一些，因此水位會(huì)升高．
故答案為：（1）球體的體積；（2）5；（3）升高．

點(diǎn)評(píng) 此題是一道創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題，重點(diǎn)考查的是我們對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比、分析、歸納能力．認(rèn)真審題，運(yùn)用控制變量的思想進(jìn)行分析，是正確解答的關(guān)鍵．