Question

20．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(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)記錄在表一中，請你在圖的坐標(biāo)中畫出s-t圖象．
表一：

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

表二：

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	7.2	10.8	14.4
2cm高的氣泡從0點開始的時間t/s	0	3.4	6.8	10.2	13.6

（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：相等時間通過相等的路程（或路程和時間成正比．）．
（3）小明換用粗玻璃管又做了2組大氣泡運動規(guī)律的實驗，數(shù)據(jù)記錄如表二所示．觀察數(shù)據(jù)可知：大（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(jù)小明的實驗數(shù)據(jù)，請你提出一點建議：用小氣泡做實驗（用較細(xì)玻璃管、用較長玻璃管）．
（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．根據(jù)此現(xiàn)象你能推測出：隨傾斜角度的增大，氣泡上升速度的大小將：先變大后變小．

Answer 1

分析 （1）先確定橫坐標(biāo)軸的標(biāo)度，將表一中的數(shù)據(jù)在s-t坐標(biāo)系中用描點法圖；
（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；
（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）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．

解答 解：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)中，時間和對應(yīng)的路程之間的關(guān)系，在對應(yīng)坐標(biāo)系中找到對應(yīng)的點，如下圖所示：

（2）從實驗數(shù)據(jù)和所畫的圖象，都反映出了路程與時間成正比，或路程與時間的比值（即速度）是一個定值，說明小氣泡所做的是勻速直線運動．
（3）從表二中數(shù)據(jù)不難看出，通過相同的距離，大氣泡用時少，
大氣泡運動較快；為解決氣泡上升較快，造成時間的測量難度較大，可通過減小氣泡的大小或增大玻璃管的長度方法來實驗．
（4）當(dāng)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．根據(jù)此現(xiàn)象不難推測出：隨傾斜角度的增大（從0°到60°到90°），氣泡上升速度先變大后變�。�
故答案為：（1）如圖所示；
（2）勻速直線；相等時間通過相等的路程（或路程和時間成正比）；
（3）大、用小氣泡做實驗（用較細(xì)玻璃管、用較長玻璃管）；
（4）先變大后變�。�

點評 要畫出物體運動的圖象，必須根據(jù)數(shù)據(jù)先描點，再用平滑的曲線連接各點，才能得到物體運動的圖象；在物理實驗中，誤差是在所難免的，為減小誤差盡量選用較精密的儀器或或改進(jìn)測量方法或多測幾次取平均值．