Question

【題目】在做研究“充水玻璃管中氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明取長50cm的細(xì)玻璃管注滿水，管中留一個(gè)小氣泡，將玻璃管反轉(zhuǎn)后，觀察氣泡的運(yùn)動(dòng)情況，如圖所示．

（1）小明將實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄在表中，請(qǐng)你在如圖的坐標(biāo)中畫出s﹣t圖象．

（______）

從0點(diǎn)開始的距離s/cm	0	10	20	30	40
5mm高的氣泡從0點(diǎn)開始的時(shí)間t/s	0	5	10	15	20

（2）從實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)，他判斷的依據(jù)是：________，可求出小氣泡上升時(shí)的速度為　________　cm/s．

（3）小明換用粗玻璃管又做了2組實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄如表所示．

從0點(diǎn)開始的距離s/cm	0	20	40	60	80
1cm高的氣泡從0點(diǎn)開始的時(shí)間t/s	0	3.6	7.1	10.8	14.4
2cm高的氣泡從0點(diǎn)開始的時(shí)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(yùn)動(dòng)較快．由于氣泡上升較快，會(huì)造成時(shí)間的測(cè)量難度較大，為了解決這一困難，根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你提出一點(diǎn)建議：________．

（4）本次實(shí)驗(yàn)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(shí)，氣泡幾乎不動(dòng)．

①根據(jù)此現(xiàn)象你猜測(cè)：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(shí)，氣泡速度是不是最大呢？為了驗(yàn)證此猜想，他該如何操作？________．

Answer 1

【答案】 在相等的時(shí)間內(nèi)通過的路程相等 2 大 使氣泡更小點(diǎn) 先變大后變小 在60°附近多取幾個(gè)α值，測(cè)出對(duì)應(yīng)時(shí)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(diǎn)，連接各點(diǎn)即可得到氣泡運(yùn)動(dòng)的路程-時(shí)間圖象；（2）要判斷氣泡做什么運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是看它在相等的時(shí)間內(nèi)通過的路程如何變化．利用公式計(jì)算小氣泡上升時(shí)的速度；（3）從表二中分析長、短氣泡運(yùn)動(dòng)相同的路程比較所用的時(shí)間，找到長氣泡和短氣泡誰運(yùn)動(dòng)得快，根據(jù)題干條件，運(yùn)動(dòng)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(gè)α值，測(cè)出對(duì)應(yīng)時(shí)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(diǎn)(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(diǎn)即為氣泡運(yùn)動(dòng)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(shí)間內(nèi)通過的路程相等，所以氣泡做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)。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(yùn)動(dòng)路程20cm、40cm、60cm、80cm時(shí)，大氣泡用的時(shí)間較短，所以大氣泡運(yùn)動(dòng)的較快；由于氣泡上升較快，會(huì)造成時(shí)間的測(cè)量誤差較大，所以應(yīng)盡量的選較小的氣泡進(jìn)行試驗(yàn)，以減小時(shí)間測(cè)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(yùn)動(dòng)速度變大了，到水平位置，氣泡幾乎不動(dòng)，說明運(yùn)動(dòng)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(yàn)證玻璃管與水平方向夾角α成60角放置時(shí),氣泡速度是不是最大,他該在60附近多取幾個(gè)α值，測(cè)出對(duì)應(yīng)時(shí)間，比較速度大小得出結(jié)論。