Question

小夏学习物理知识从来不满足于书本，他在探究影响物体所受重力大小的因素时，认为物体所受重力的大小不仅与它的质量成正比，还应与物体的体积成正比．她用一块橡皮泥作为研究对象，设计了如下实验：
①将一块橡皮泥放在一轻质塑料袋内，挂在弹簧测力计下，记下橡皮泥重；
②将橡皮泥捏成空心，增大橡皮泥的体积后，用弹簧测力计测出橡皮泥重；
③再增大橡皮泥空心的体积，再用弹簧测力计测出橡皮泥重；
④在不改变橡皮泥空心的体积，添加橡皮泥来增大橡皮泥的体积，用弹簧测力计测出橡皮泥重；
请你回答：
（1）小夏研究的问题是______
（2）小夏实验步骤中的不足之处是______
（3）小夏实验步骤中，错误的一步为______，理由是______
（4）如果此实验设计科学，你认为实验结论为______．

Answer 1

解：（1）由题意知，小夏想研究的是：物体所受重力与体积的关系；
（2）比较小夏的实验步骤可以看出，前三步只拟变体积，不改变质量，而最后一步却添加了橡皮泥，因此，不符合控制变量法的要求；
（3）实验步骤中错误的一步是：④在不改变橡皮泥空心的体积，添加橡皮泥来增大橡皮泥的体积…，因为这一步改变了橡皮泥的质量，不符合控制变量法；
（4）如果此实验设计科学，应得出的结论是：质量相同的同种材料制成的物体，其重力与体积大小无关．
故答案为：（1）物体所受重力与体积的关系；
（2）没有控制橡皮泥的质量不变；
（3）④；添加橡皮泥改变了其质量，不符合控制变量的要求；
（4）质量相同的同种材料制成的物体，其重力与体积大小无关．
分析：（1）根据题意的描述可以得出小夏要研究的问题是物体所受重力与体积的关系如何；
（2）要想研究物体所受重力与体积的关系，应控制其他量不变，只改变体积，据此来进行分析；
（3）分析步骤可以看出，最后一步并不符合控制变量法的要求，与前几步不一致；
（4）在得出结论时要指出，必须是在质量、材料均相同的情况下，看重力与体积大小的关系．
点评：在本题的探究中，利用空心法改变物体的体积，这里的质量应保持不变，在这种情况下，物体的重力是不应该改变的．主要考查了控制变量法在实验中的运用．