根據(jù)“浸入水中的硬幣會(huì)沉在容器底部而浸入水中的木塊會(huì)漂浮在水面上”的現(xiàn)象,某興趣小組的同學(xué)猜想物體浸入液體后靜止時(shí)的位置可能與①物體的密度;②液體的密度有關(guān)。于是他們在實(shí)驗(yàn)室找到高度不同的圓柱體A、B、C、D、E、F(已知ρA>ρB>ρC>ρ水>ρD>ρE>ρF)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。當(dāng)各圓柱體在足夠深的水中靜止時(shí),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖(a)、(b)、(c)、(d)、(e)和(f)所示。
(1)分析比較圖中
(a)、(b)、(c)
(a)、(b)、(c)
的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:當(dāng)浸入水中高度相同的圓柱體的密度大于水的密度時(shí),圓柱體靜止在容器底部。
(2)①分析比較圖中(d)或(e)或(f)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:當(dāng)當(dāng)浸入水中的實(shí)心圓柱體的密度小于水的密度
當(dāng)浸入水中的實(shí)心圓柱體的密度小于水的密度
時(shí),圓柱體漂浮在水面上。
②分析比較圖中(d)和(e)和(f)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和相關(guān)條件,還可得出的結(jié)論是:漂浮在水面上的高度相同的圓柱體,圓柱體的密度越小
圓柱體的密度越小
,其露出水面的高度越大。
(3)他們將容器中的水換成酒精和鹽水重新實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了猜想②,在此過程中他們發(fā)現(xiàn)漂浮在不同液面上的圓柱體露出液面的高度也不同,于是他們將記錄在表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作進(jìn)一步的分析。 序號(hào) | 圓柱體的密度ρ圓柱體(千克/米3) | 液體的密度ρ液(千克/米3) | 圓柱體露出液面的高度h(厘米) |
1 | 400 | 0.8×103 | 12.0 |
2 | 1.0×103 | 14.4 |
3 | 1.3×103 | 16.6 |
4 | 500 | 0.8×103 | 9.0 |
5 | 1.0×103 | 12.0 |
6 | 1.3×103 | 14.8 |
7 | 650 | 0.8×103 | 4.5 |
8 | 1.0×103 | 8.4 |
9 | 1.3×103 | 12.0 |
①進(jìn)一步分析表中數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論一:
高度相同的圓柱體漂浮在不同液體的液面上時(shí),液體的密度越大,露出液面的體積越多
高度相同的圓柱體漂浮在不同液體的液面上時(shí),液體的密度越大,露出液面的體積越多
;
②進(jìn)一步分析表格中數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論二:
高度相同的不同圓柱體漂浮在同一種液體的液面上時(shí),圓柱體密度越大時(shí),露出液面的高度越大
高度相同的不同圓柱體漂浮在同一種液體的液面上時(shí),圓柱體密度越大時(shí),露出液面的高度越大
。
(4)根據(jù)第(3)題中得出的結(jié)論,可以推測當(dāng)圓柱體的密度與液體的密度之比為
1:1
1:1
時(shí),圓柱體露出液面的高度為零。