Question

10．小紅和小蘭在做研究充水玻璃管中氣泡的運(yùn)動規(guī)律的實(shí)驗(yàn)：

（1）器材：一根內(nèi)徑為1cm、長為60～100cm充滿水的玻璃管（管內(nèi)留一個小氣泡，如圖1），刻度尺、橡皮筋、秒表．
（2）步驟：將玻璃管翻轉(zhuǎn)后豎直放置后，分別測量氣泡從O點(diǎn)運(yùn)動到10cm、20cm、30cm、40cm處所用的時間，然后再計(jì)算出各區(qū)間的時間和對應(yīng)的速度．
（3）記錄的數(shù)據(jù)如下表：

從O點(diǎn)開始的路程s/cm	0	10	20	30	40
從O點(diǎn)開始計(jì)時的時間t/s	0	4.7	9.7	14.8	19.6

區(qū)間s/cm	0-10	10-20	20-30	30-40
通過個區(qū)間的時間t/s	4.7	5.0	5.1	4.8
通過個區(qū)間的速度v/cm•s-1	2.1	2.0	2.0	2.1

以速度v為縱坐標(biāo)，路程s為橫坐標(biāo)，在圖2坐標(biāo)系內(nèi)畫出v-s圖象．
（4）總結(jié)：氣泡在上升了一段路程后，運(yùn)動的路程和時間近似成正比，運(yùn)動速度可以看作是勻速的．
（5）分析：
①如果將玻璃管翻轉(zhuǎn)后由豎直改為傾斜放置，則氣泡運(yùn)動的速度將如何變化？速度變快．
②小紅在標(biāo)注0刻度時沒有從玻璃管的一端即氣泡運(yùn)動的初始位置開始標(biāo)注，而是將0刻度標(biāo)注在距離一端有一段距離的地方，這樣做的原因是開始一段時間內(nèi)氣泡做變速運(yùn)動．

Answer 1

分析 （1）探究充水玻璃管中氣泡的運(yùn)動規(guī)律時，需要測量氣泡運(yùn)動的路程和時間，據(jù)此判斷還需要的實(shí)驗(yàn)器材；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)，然后用平滑曲線連接起來即可；
（4）根據(jù)圖象可知?dú)馀莸倪\(yùn)動狀態(tài)，從而得出路程與時間的關(guān)系；
（5）①根據(jù)氣泡受力情況進(jìn)行分析；
②注意氣泡開始運(yùn)動時作變速運(yùn)動，為了測量準(zhǔn)確，需在氣泡運(yùn)動穩(wěn)定后記錄數(shù)據(jù)．

解答 解：（1）探究充水玻璃管中氣泡的運(yùn)動規(guī)律時，需要測量氣泡運(yùn)動的路程和時間，因此還需要測量時間的工具：秒表；
（3）先根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)，然后用平滑曲線連接起來，如下圖所示：

（4）根據(jù)上圖可知，氣泡整個過程中的運(yùn)動速度幾乎不變，因此可以看作氣泡做勻速直線運(yùn)動，故氣泡運(yùn)動的路程和時間近似成正比；
（5）①將玻璃管翻轉(zhuǎn)后由豎直改為傾斜放置時，氣泡受到的壓力將減小，因此氣泡運(yùn)動速度將加快．
②開始一段時間內(nèi)氣泡做變速運(yùn)動（即速度越來越快），之后小氣泡會近似做勻速直線運(yùn)動，若把0刻度線標(biāo)在玻璃管的一端，不便于計(jì)時，研究的不是勻速直線運(yùn)動的規(guī)律．
故答案為：（1）秒表；（4）正；勻速；（5）①速度變快；②開始一段時間內(nèi)氣泡做變速運(yùn)動．

點(diǎn)評 本題考查實(shí)驗(yàn)器材的選擇、描點(diǎn)法繪圖以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析能力，深入理解數(shù)據(jù)間的關(guān)系是本題的關(guān)鍵．