Question

【題目】在做研究“充水玻璃管中氣泡的運動規律”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據記錄在表一中，請你在圖的坐標中畫出s-t圖象．

（2）從實驗數據和所畫的圖象，小明認為：小氣泡所做的是勻速直線運動，他判斷的依據是：______,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，數據記錄如下表所示．

分析數據可知：________（大/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，根據小明的實驗數據，請你提出一點建議：____________．

（4）本次實驗中，小明還發現，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；而當玻璃管水平放置時，氣泡幾乎不動．

①根據此現象你猜測：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】（1）圖略（2）s與t 成正比2（3）大使氣泡更小點（4）先變快后變慢在60°附近多取幾個α值，測出對應時間，比較速度大小得出結論

【解析】（1）橫坐標軸每小格表示1s，將表一中的坐標點（0，0），（5.1，10），（10，20），（14.9，30），（20，40）在s-t坐標系中逐一描出，連接各點即為氣泡運動的s-t圖象，如圖：

（2）從數據和圖象上可以看出，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=s/t=10cm/5s=2cm/s；

（3）從表格中數據可以看出，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，測出對應時間，比較速度大小得出結論。