Question

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

（1）小明將實(shí)驗(yàn)所測得的數(shù)據(jù)記錄在表一中，請你在圖的坐標(biāo)中畫出s-t圖象．

（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，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)記錄如下表所示．

分析數(shù)據(jù)可知：________（大/小）氣泡運(yùn)動較快．由于氣泡上升較快，會造成時(shí)間的測量難度較大，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．

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(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】（1）圖略（2）s與t 成正比2（3）大使氣泡更小點(diǎn)（4）先變快后變慢在60°附近多取幾個α值，測出對應(yīng)時(shí)間，比較速度大小得出結(jié)論

【解析】（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），（14.9，30），（20，40）在s-t坐標(biāo)系中逐一描出，連接各點(diǎn)即為氣泡運(yùn)動的s-t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，小氣泡上升的速度是v=s/t=10cm/5s=2cm/s；

（3）從表格中數(shù)據(jù)可以看出，在運(yùn)動路程20cm、40cm、60cm、80cm時(shí)，大氣泡用的時(shí)間較短，所以大氣泡運(yùn)動的較快；由于氣泡上升較快，會造成時(shí)間的測量誤差較大，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)動速度變大了，到水平位置，氣泡幾乎不動，說明運(yùn)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(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α值，測出對應(yīng)時(shí)間，比較速度大小得出結(jié)論。