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    3．为了探究容器中漂浮在液面上的冰块完全熔化前后液面变化与液体密度的关系，同学们组成兴趣小组进行实验．他们选用了不同质量的冰块，分别装入盛有水的量筒中，水的体积均为300cm3，如图所示，实验数据记录在表一中，然后，他们换用体积均为300cm3不同液体重复实验，并将数据记录在表二、表三中
    表一
    实验序号冰的质量（克）放入冰块水的体积（厘米3）冰熔化后总体积
    （厘米3）
    160360360
    290390390
    3150450450
    表二 液体（ρ液体=1.2×103kg/m3）
    实验序号冰的质量（克）放入冰块液体的体积（厘米3）冰熔化后总体积
    （厘米3）
    460350360
    590375390
    6120400420
    表三 液体（ρ液体=1.5×103kg/m3）
    实验序号冰的质量（克）放入冰块液体的体积
    （厘米3）    		冰熔化后总体积
    （厘米3）
    760340360
    890360390
    9120380420
    （1）分析比较实验序号1或2或3数据的关系及相关条件，可得出的初步结论是：漂浮在水中的冰块，冰块完全熔化后体积不变，冰块完全熔化前后容器中液面没有变化
    （2）分析比较实验序号4或5或6，的数据的关系及相关条件，可得出的初步结论是：漂浮在密度为1.2×103kg/m3的液体中的冰块，冰块完全熔化后体积增大，容器中液面上升．
    （3）分析比较表二和表三中的4和7（或5、8或6、9）数据的关系及相关条件，可得出的初步结论是：质量相同的冰块，漂浮在不同液体中，液体密度越大，冰块完全熔化前后容器中液面变化越大．
    （4）同学们在得到了上述结论后，猜想：漂浮在液面上的冰完全熔化前后，容器中液面的变化情况还有一种可能，为了验证猜想，所选择液体密度范围是ρ冰＜ρ液＜ρ水． 
    （5）进一步综合分析比较表二、表三中的实验数据及相关条件，可得出放入冰块前后液面上升的体积V1、冰完全熔化的前后液面上升的体积V2与液体密度ρ液体、水的密度ρ水之间的关系是：$\frac{{V}_{1}}{{V}_{2}}$=$\frac{{ρ}_{水}}{{ρ}_{液}-{ρ}_{水}}$．

    分析 ①分析比较实验序号1、2和3，分析冰块熔化与未熔化时的体积变化；
    ②分析比较实验序号4或5或6，分析冰块熔化与未熔化时的体积变化；
    ③分析比较表二和表三中的数据得出结论即可；
    ④漂浮在液面上的冰完全熔化前后，容器中液面的变化情况有三种：上升、不变、下降；
    ⑤根据表二或表三中的一组数据，分别计算V1、V2，总结体积变化与密度的关系．

    解答 解：
    （1）分析比较实验序号1或2或3数据的关系及相关条件，可得出的初步结论是：漂浮在水中的冰块，冰块完全熔化后体积不变，容器中液面没有变化；
    （2）分析比较实验序号4或5或6，的数据的关系可得出的初步结论是：漂浮在密度为1.2×103kg/m3的液体中的冰块，冰块完全熔化后体积增大，容器中液面上升；
    （3）质量相同的冰块，漂浮在不同液体中，液体密度越大，冰块完全熔化前后容器中液面变化越大，得出此结论，需保证质量相同，故分析比较表二和表三中的4和7；
    （4）要使物体漂浮，液体密度要大于物体密度，由三组表格中的数据可以看出，实验过程研究探究了液体密度等于水和大于水的密度的情况，所以另外研究的是液体密度在冰和水的密度之间的情况；
    （5）在第4组实验中，液体原来的体积是V0=300cm3，放入冰块后的体积是350cm3，
    液面上升的体积为V1=350cm3-300cm3=50cm3，
    冰熔化前的总体积为350cm3，完全熔化后的总体积为360cm3，
    液面上升的体积为V2=360cm3-350cm3=10cm3，
    $\frac{{V}_{1}}{{V}_{1}+{V}_{2}}$=$\frac{50{cm}^{3}}{50{cm}^{3}+10{cm}^{3}}$=$\frac{5}{6}$=$\frac{{ρ}_{水}}{{ρ}_{液}}$；
    在第7组实验中，液体原来的体积是V0=300cm3，放入冰块后的体积是340cm3，
    液面上升的体积为V1=340cm3-300cm3=40cm3，
    冰熔化前的总体积为340cm3，完全熔化后的总体积为360cm3，
    液面上升的体积为V2=360cm3-340cm3=20cm3，
    $\frac{{V}_{1}}{{V}_{1}+{V}_{2}}$=$\frac{40{cm}^{3}}{40{cm}^{3}+20{cm}^{3}}$=$\frac{2}{3}$=$\frac{{ρ}_{水}}{{ρ}_{液}}$；
    分析其它数据，也存在以上关系，所以放入冰块前后液面上升的体积V1、冰完全熔化的前后液面上升的体积V2与液体密度ρ液体、水的密度ρ水之间的关系是：
    $\frac{{V}_{1}}{{V}_{1}+{V}_{2}}$=$\frac{{ρ}_{水}}{{ρ}_{液}}$．
    $\frac{{V}_{1}+{V}_{2}}{{V}_{1}}$=$\frac{{ρ}_{液}}{{ρ}_{水}}$，
    1+$\frac{{V}_{2}}{{V}_{1}}$=$\frac{{ρ}_{液}}{{ρ}_{水}}$，
    $\frac{{V}_{2}}{{V}_{1}}$=$\frac{{ρ}_{液}}{{ρ}_{水}}$-1=$\frac{{ρ}_{液}-{ρ}_{水}}{{ρ}_{水}}$
    $\frac{{V}_{1}}{{V}_{2}}$=$\frac{{ρ}_{水}}{{ρ}_{液}-{ρ}_{水}}$，
    故答案为：
    （1）漂浮在水中的冰块，冰块完全熔化后体积不变；
    （2）漂浮在密度为1.2×103kg/m3的液体中的冰块，冰块完全熔化后体积增大，容器中液面上升；
    （3）4和7（或5、8或6、9）；
    （4）ρ冰＜ρ液＜ρ水；
    （5）$\frac{{V}_{1}}{{V}_{2}}$=$\frac{{ρ}_{水}}{{ρ}_{液}-{ρ}_{水}}$．

    点评 本题主要考查学生控制变量法的应用和图表的分析能力，难度较大．

    练习册系列答案
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    （3）在实验中，小明移动滑动片，在读出电压表示数为2V，电流表示数为0.2A后，就结束了实验，他通过如下计算求出了灯泡的额定功率．R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，P额=$\frac{{U}_{额}^{2}}{R}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{10Ω}$=0.625W
    你认为小明的做法是否妥当？不妥当，理由是灯泡在不同电压下，电流不同，温度不同，电阻不相等．
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    ②再将开关S2拨到触点1（选填“1”或“2”），保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；
    ③灯泡额定功率的表达式为P额=$\frac{2.5V×（U-2.5V）}{{R}_{0}}$．（用已知量和测量量表示）

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    A．L1灯丝断了B．L1被短路了C．L2灯丝断了D．L2被短路了

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    （3）玉兔号可以用“肩插太阳翼，脚踩风火轮，身披黄金甲，腹中秘器多”来形容．它的肩部有两片可以打开的太阳能电池帆板，在白天将太阳能转化为电能．
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