Question

【題目】在做研究“充水玻璃管中氣泡的運動規(guī)律”實驗時，小明取長50cm的細玻璃管注滿水，管中留一個小氣泡，將玻璃管反轉(zhuǎn)后，觀察氣泡的運動情況，如圖所示．

（1）小明將實驗所測得的數(shù)據(jù)記錄在表中，請你在如圖的坐標(biāo)中畫出s﹣t圖象．

（______）

從0點開始的距離s/cm	0	10	20	30	40
5mm高的氣泡從0點開始的時間t/s	0	5	10	15	20

（2）從實驗數(shù)據(jù)和所畫的圖象，小明認(rèn)為：小氣泡所做的是勻速直線運動，他判斷的依據(jù)是：________，可求出小氣泡上升時的速度為　________　cm/s．

（3）小明換用粗玻璃管又做了2組實驗，數(shù)據(jù)記錄如表所示．

從0點開始的距離s/cm	0	20	40	60	80
1cm高的氣泡從0點開始的時間t/s	0	3.6	7.1	10.8	14.4
2cm高的氣泡從0點開始的時間t/s	0	3.2	6.4	9.6	12.8

分析數(shù)據(jù)可知：________（選填“大”或“小”）氣泡運動較快．由于氣泡上升較快，會造成時間的測量難度較大，為了解決這一困難，根據(jù)小明的實驗數(shù)據(jù)，請你提出一點建議：________．

（4）本次實驗中，小明還發(fā)現(xiàn)，玻璃管與水平成60°角放置，管中氣泡的上升要比豎直放置快一些；而當(dāng)玻璃管水平放置時，氣泡幾乎不動．

①根據(jù)此現(xiàn)象你猜測：隨傾斜角度的增大，氣泡上升速度的大小將________．

②玻璃管與水平方向夾角α成60°角放置時，氣泡速度是不是最大呢？為了驗證此猜想，他該如何操作？________．

Answer 1

【答案】 在相等的時間內(nèi)通過的路程相等 2 大 使氣泡更小點 先變大后變小 在60°附近多取幾個α值，測出對應(yīng)時間，比較速度大小得出結(jié)論

【解析】

（1）先分好橫、縱坐標(biāo)軸的標(biāo)度，將表一中的數(shù)據(jù)在s-t坐標(biāo)系中描出各點，連接各點即可得到氣泡運動的路程-時間圖象；（2）要判斷氣泡做什么運動，關(guān)鍵是看它在相等的時間內(nèi)通過的路程如何變化．利用公式計算小氣泡上升時的速度；（3）從表二中分析長、短氣泡運動相同的路程比較所用的時間，找到長氣泡和短氣泡誰運動得快，根據(jù)題干條件，運動慢的誤差較小，從而也找到減小誤差的方法．（4）①根據(jù)管在傾斜過程中氣泡上升的快慢情況與開始比較，得出結(jié)論．②在60°附近多取幾個α值，測出對應(yīng)時間，比較速度大小得出結(jié)論．

(1)橫坐標(biāo)軸每小格表示1s,將表一中的坐標(biāo)點(0,0),(5.1,10),(10,20),(15,30),(20,40)在st坐標(biāo)系中逐一描出，連接各點即為氣泡運動的st圖象，如圖：

(2)從數(shù)據(jù)和圖象上可以看出，氣泡每5s通過的路程均為10cm，即在相等的時間內(nèi)通過的路程相等，所以氣泡做的是勻速直線運動。小氣泡上升的速度是v＝＝2cm/s； (3)從表格中數(shù)據(jù)可以看出，在運動路程20cm、40cm、60cm、80cm時，大氣泡用的時間較短，所以大氣泡運動的較快；由于氣泡上升較快，會造成時間的測量誤差較大，所以應(yīng)盡量的選較小的氣泡進行試驗，以減小時間測量上的誤差。

(4)①玻璃管與水平成60角放置，管中氣泡的上升要比豎直放置快一些，說明玻璃管由豎直位置傾斜過程中，運動速度變大了，到水平位置，氣泡幾乎不動，說明運動速度又變小，可得隨傾斜角度的增大，氣泡上升速度的大小將先變大后變小。②為了驗證玻璃管與水平方向夾角α成60角放置時,氣泡速度是不是最大,他該在60附近多取幾個α值，測出對應(yīng)時間，比較速度大小得出結(jié)論。