Question

9．小明在“探究物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系”實驗中．
（1）用調(diào)節(jié)好的天平稱出物體A的質(zhì)量．
（2）將該物體放到盛有70cm³水的量筒中，量筒中的水面變成如圖甲所示，請將物體的體積記錄在表一內(nèi)．
（3）按照上述步驟，小明繼續(xù)測量了由與A相同物質(zhì)組成的B、C兩物體的質(zhì)量和體積，并將測量數(shù)據(jù)記錄在表一中．請你根據(jù)表一中的數(shù)據(jù)在所示的坐標紙上作出圖象（如圖乙），觀察圖象并得出結(jié)論：同種物質(zhì)，質(zhì)量與體積成正比（或同種物質(zhì)，質(zhì)量與體積的比值不變）．
表一：

物體	A	B	C
質(zhì)量/g	28	56	84
體積/cm3	10	20	30

表二：

物體	D	E
質(zhì)量/g	42	70
體積/cm3	15	32

（4）小明又測量了另外兩個物體D、E的質(zhì)量和體積，并將數(shù)據(jù)記錄在表二中．請你根據(jù)表二中的數(shù)據(jù)情況分析可知：在D、E中，D可能與A物體是由同一種物質(zhì)組成的．
（5）小明通過其它方法檢測發(fā)現(xiàn)D和E實際上也是和A、B、C一樣由同一種物質(zhì)組成的，但在表二中卻發(fā)現(xiàn)E物質(zhì)和表一中規(guī)律不同，（排除實驗誤差）其原因可能是：物體E可能是空心的．
（6）同學們又繼續(xù)研究物質(zhì)的某種特性，找來大小不同的蠟塊和干松木做實驗，得到的數(shù)據(jù)如下表所示．
（a）分析本實驗表格中的數(shù)據(jù)可知，不同物質(zhì)組成的物體其質(zhì)量與體積的比值不同（ 選填“相同”或“不同”），物理學中將質(zhì)量與體積的比值定義為密度，初中物理中用比值法定義的物理量還有速度（寫一個即可）

實驗序號	蠟塊		干松木
	體積V/cm3	質(zhì)量m/g	體積V/cm3	質(zhì)量m/g
①	10	9	10	5
②	20	18	20	10
③	30	27	30	15
④	40	36	40	20

（b）本實驗測量多組數(shù)據(jù)的目的是多測幾組數(shù)據(jù)，尋找規(guī)律．
（c）同學們采用不同的物質(zhì)做實驗的目的是使結(jié)論更具有普遍性，避免偶然性．

Answer 1

分析 （2）在進行量筒的讀數(shù)時，注意量筒的分度值，讀出水和物體的總體積，減去水的體積，便為物體的體積；
（3）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點，并用平滑的曲線連接起來；
（4）根據(jù)質(zhì)量和體積的比值進行判斷；
（5）根據(jù)同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的比值是一定值，空心物體質(zhì)量與體積的比值小于實心物體質(zhì)量與體積的比值進行解答；
（6）結(jié)論的成立離不開前提條件，所以要由數(shù)據(jù)得出結(jié)論，就需要先找出表格中相等的量，然后在這個等量關(guān)系的條件下，去比較其它幾個物理量之間有什么關(guān)系，即可得出結(jié)論；
實驗中多次測量一般有兩個目的，一是為了減小誤差，二是為了得出普遍規(guī)律，本實驗中是為了得出規(guī)律．

解答 解：（2）量筒的分度值為4ml，水的體積為V_水=70cm³，水和物體的體積為V總=80ml=80cm³，
所以物體的體積V=V_總-V_水=80cm³-70cm³=10cm³．
（3）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點，并用平滑的曲線連接起來，如圖所示：

由圖象可知，同種物質(zhì)，質(zhì)量增加的倍數(shù)與體積增加的倍數(shù)相同，質(zhì)量與體積的比值相同；
所以結(jié)論為：同種物質(zhì)，質(zhì)量與體積成正比（或同種物質(zhì)，質(zhì)量與體積的比值不變）．
（4）由表一中數(shù)據(jù)知，$\frac{{m}_{A}}{{V}_{A}}$=$\frac{28g}{10c{m}^{3}}$=2.8g/cm³，
由表二中數(shù)據(jù)知，$\frac{{m}_{D}}{{V}_{D}}$=$\frac{42g}{15c{m}^{3}}$=2.8g/cm³，
$\frac{{m}_{E}}{{V}_{E}}$=$\frac{70g}{32c{m}^{3}}$≈2.2g/cm³，
所以D與A是同種物質(zhì)．
（5）小明通過其它方法檢測發(fā)現(xiàn)，D和E實際上也是由同一種物質(zhì)組成的，但是經(jīng)計算D、E的質(zhì)量與體積的比值不同，
物體E的質(zhì)量與體積的比值較小，因此物體E有可能是空心的．
（6）（a）蠟塊的質(zhì)量與體積的比值是0.9g/cm³，干松木的質(zhì)量與體積的比值是0.5g/cm³，
則可得結(jié)論：不同物質(zhì)組成的物體其質(zhì)量與體積的比值不同．
利用比值定義的還有速度、壓強、功率等．
（b）在物理實驗中，經(jīng)常要進行多次測量，其目的有兩個：一是為了減小誤差；二是為了尋找規(guī)律，本實驗中多次測量是為了尋找規(guī)律．
（c）為了使實驗結(jié)論更具有普遍性，避免偶然性，需要采用不同的物質(zhì)做實驗．
故答案為：（2）10；
（3）見上圖；同種物質(zhì)，質(zhì)量與體積成正比（質(zhì)量與體積的比值不變）；
（4）D；
（5）E；物體E可能是空心的；
（6）（a）不同；速度；
（b）多測幾組數(shù)據(jù)，尋找規(guī)律；
（c）使結(jié)論更具有普遍性，避免偶然性．

點評 此題是“探究物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系”實驗，考查了學生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析歸納能力，以及應(yīng)用數(shù)學函數(shù)圖象來分析解決物理問題的能力，這類題型是常見題型，也是常考的題型；
雖然屬于基礎(chǔ)知識，比較簡單，但都是我們需要掌握的內(nèi)容．