Question

如圖，某學習小組同學在做水火箭實驗時，對水火箭的水平飛行距離與哪些因素有關的問題進行了研究．他們在容積為2000ml的可樂瓶內(nèi)裝上不同體積的水，每次發(fā)射的角度均為20°，向瓶內(nèi)打氣直至橡皮塞從瓶口沖出，使水火箭向前射出．下表是他們在實驗中收集到的數(shù)據(jù)：

容積：2000ml的可樂瓶
發(fā)射角度	20度
水量（ml）	300	400	500	600	700
第一次距離（m）	18.28	19.6	20.95	19.95	16.98
第二次距離（m）	17.42	20.3	24.36	23.36	14.36
第三次距離（m）	22.33	19.58	21.32	21.34	19.34

（1）橡皮塞從瓶口沖出，而水火箭卻向前射出，可利用我們所學過的

力的作用是相互的

知識來解釋．
（2）由實驗方案可知，他們研究的問題是

水火箭的水平飛行距離與裝水量是否有關？

；
（3）本實驗中，發(fā)射的角度為20°時，可樂瓶內(nèi)裝上不同體積的水，進行多次實驗的目的是

使實驗結論具有普遍意義

；
（4）請設計一個驗證“水火箭的水平飛行距離與發(fā)射角度是否有關？”的實驗方案．

將可樂瓶內(nèi)裝上一定體積的水，多次改變發(fā)射的角度，向瓶內(nèi)打氣直至橡皮塞從瓶口沖出，使水火箭向前射出，測出水平飛行距離并進行比較

．

Answer 1

分析：（1）當一個物體對另一個物體有力的作用時，另一個物體也同時對這個物體有力的作用，即力的作用是相互的；
（2）從火箭的水平飛行距離的不同，結合控制變量法分析，知道影響水火箭的水平飛行距離的因素是什么，從而能了解這個實驗方案的研究的問題；
（3）在物理實驗中，要從普遍中得出規(guī)律，即多次測量；
（4）利用控制變量法分析解答，讓發(fā)射角度發(fā)生改變，其他的因素不變，再做實驗驗證．

解答：解：（1）高壓氣體給水和橡皮塞一向下的力，力的作用是相互的，橡皮塞給瓶向上的力使水火箭向前射出；
（2）他們實驗時，是在容積為2000ml的可樂瓶內(nèi)裝上不同體積的水，每次發(fā)射的角度均為20°，這樣控制不變的因素有：可樂瓶的容積、發(fā)射的角度；改變的因素是可樂瓶內(nèi)裝的水的體積；所以實驗探究的是：水火箭的水平飛行距離與裝水量是否有關？
（3）實驗要進行多次測量，目的是為了：取得多組數(shù)據(jù)，便于尋找規(guī)律，使實驗結論具有普遍意義；
（4）將可樂瓶內(nèi)裝上一定體積的水，多次改變發(fā)射的角度，向瓶內(nèi)打氣直至橡皮塞從瓶口沖出，使水火箭向前射出，測出水平飛行距離并進行比較．
故答案為：（1）力的作用是相互的；
（2）水火箭的水平飛行距離與裝水量是否有關？
（3）使實驗結論具有普遍意義；
（4）將可樂瓶內(nèi)裝上一定體積的水，多次改變發(fā)射的角度，向瓶內(nèi)打氣直至橡皮塞從瓶口沖出，使水火箭向前射出，測出水平飛行距離并進行比較．

點評：本題考查了學生對力的作用是相互的、實驗探究中的提出問題和分析處理數(shù)據(jù)的能力，以及由自然現(xiàn)象概括總結物理規(guī)律和原理的能力，屬于難題．