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．
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：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，數據記錄如表二所示．觀察數據可知：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，根據小明的實驗數據，請你提出一點建議：用小氣泡做實驗（用較細玻璃管、用較長玻璃管）．
（4）本次實驗中，小明還發(fā)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．根據此現象你能推測出：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）先確定橫坐標軸的標度，將表一中的數據在s-t坐標系中用描點法圖；
（2）要判斷氣泡做什么運動，關鍵是看它在相等的時間內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）根據管在傾斜過程中氣泡上升的快慢情況與開始比較，得出結論．

解答 解：（1）根據實驗數據中，時間和對應的路程之間的關系，在對應坐標系中找到對應的點，如下圖所示：

（2）從實驗數據和所畫的圖象，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）從表二中數據不難看出，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．根據此現象不難推測出：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，必須根據數據先描點，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測量方法或多測幾次取平均值．