Question

某中学初三（3）班STS的小组在研究马铃薯在水中的浮沉情况时，通过往水中加盐，终于使马铃薯飘浮在水面上．由于时间关系，当时并没有及时收拾实验器材，几天后他们来收拾时，惊奇地发现原来浮在水面的马铃薯又都沉在容器底部，他们决定对这一现象进行研究，提出了以下几种猜想：
猜想1：可能由于水的蒸发，盐水的密度变大，导致马铃薯下沉；
猜想2：可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后质量变大，导致马铃薯下沉；
猜想3：可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后体积变小，导致马铃薯下沉．
经过一番讨论，他们马上否定了猜想1，你认为他们否定的理由是：

 

接着他们就猜想2和猜想3进行了如下的实验操作：
①取三块马铃薯，编上A、B、C号，分别测出其质量和体积；②配制一大杯盐水；③将三块马铃薯放在盐水中，使其漂浮，几天后发现马铃薯都沉在容器底部，将其捞出、擦干，分别测出其质量和体积．实验数据如下表：

马铃薯的编号	质量/g		体积/cm3
	放入盐水前	在盐水中下沉后	放入盐水前	在盐水中下沉后
A	44.8	39.2	40	33
B	56.1	48.8	50	41
C	77.3	67.9	69	57

请分析上述实验数据后回答：
猜想2是

 

（选填：“正确”或“错误”）的；你认为导致马铃薯下沉的原因

 

．
该小组采用的研究方法是哪两项：

 

（A、控制变量 B、作出假设 C、等效替代 D、实验探究  E、建立模型．）

Answer 1

分析：利用下列知识分析回答：
（1）由于水分的蒸发，使盐水的密度增大，马铃薯的密度仍小于液体的密度，据此分析判断；
（2）分析表中数据得出放入盐水前后的马铃薯的质量变化，判断猜想2的正误；
分析表中数据得出放入盐水前后的马铃薯的密度变化，得出马铃薯下沉的原因．
（3）根据题意分析所用的方法．

解答：解：（1）开始时，马铃薯漂浮在水面上，所以F_浮=G，则ρ_液gV_排=ρ_物gV_物．猜想1认为可能是盐水的密度变大造成马铃薯下沉，如果是盐水密度增大，则马铃薯受到的浮力会增大，马铃薯就会上浮而不是下沉．
（2）由表格中数据可知，马铃薯放在盐水中过几天后，质量会减小，所以猜想2是错误的．
因为马铃薯放入盐水中过几天后，都下沉了，所以F_浮＜G，则ρ_液gV_排＜ρ_物gV_物，
因为下沉时，V_排=V_物，所以ρ_液＜ρ_物，由于马铃薯的密度大于盐水的密度，所以马铃薯在盐水中下沉．
（3）根据小组的实验过程可知，实验小组先根据遇到的问题提出假设，然后进行实验验证假设是否正确，因此用到的研究方法有：B、作出假设与D、实验探究．
故答案为：盐水密度增大，马铃薯会上浮而不会下沉，与现象不符；错误；马铃薯的密度大于盐水的密度；BD．

点评：本题考查物理知识在生产生活中的应用，考查了学生分析实验数据得出实验结论的能力，属于难题！