Question

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5mm高的小氣泡，將玻璃管反轉后，觀察氣泡的運動情況，如圖甲所示．
（1）小明將實驗所測得的數據記錄在表一中，請你在圖乙的坐標中畫出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

（2）根據實驗數據和所畫的圖象，你認為：小氣泡所做的是

勻速直線

運動，你判斷的依據是

氣泡通過的路程與時間成正比

．
（3）小明換用粗玻璃管又做了2組實驗，數據記錄如表二所示．觀察數據可知：

長

（選填“長”或“短”）氣泡運動的較快．
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	7.1	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

（4）小明還改變玻璃管與豎直方向的夾角θ進行實驗，測量并計算出玻璃管在不同傾斜角下氣泡運動的平均速度，數據記錄如表三所示．觀察數據可知：隨θ角的減小氣泡運動速度是先變

快

后變

慢

（選填“大”或“小”）．
表三：

與豎直方向的夾角θ/度	85	75	65	55	45	35	25	15	5	0
平均速度v/（cm?s-1）	0.93	1.50	1.96	2.40	2.59	2.54	2.40	2.07	1.54	1.20

（5）由于氣泡上升較快，會造成時間的測量誤差較大，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：

減小氣泡長度

．

Answer 1

分析：（1）先分好橫、縱坐標軸的標度，將表一中的數據在s-t坐標系中描出各點，連接各點即可得到氣泡運動的路程-時間圖象；
（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；
（4）從左到右，玻璃管與豎直方向的夾角是逐漸減小的，比較速度的變化特點就能得到氣泡運動的特點；
（5）根據已知條件，運動慢的誤差較小，從而也找到減小誤差的方法．

解答：解：
（1）橫坐標軸每小格表示1s，將表一中的坐標點（0，0），（5，10），（10，20），（15，30），（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；
（3）從表格中數據可以看出，在運動路程20cm、40cm、60cm、80cm時，長氣泡用的時間較短，所以長氣泡運動的較快；
（4）由實驗數據知：在夾角從85°減小到45°的過程中，氣泡上升的速度是逐漸增大的；在夾角從45°減小到0°的過程中，氣泡上升速度是減小的，所以實驗結論
為：隨θ角的減小氣泡運動速度是先變快后變慢；
（5）由于氣泡上升較快，會造成時間的測量誤差較大，所以應盡量的選較短的氣泡進行實驗，以減小時間測量上的誤差．
故答案為：
（1）圖象設計如下：

（2）勻速直線；氣泡通過的路程與時間成正比；
（3）長；
（4）快；慢；
（5）減小氣泡長度．

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．