Question

在做“研究充水玻璃管中氣泡的運(yùn)動規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明取長50cm的細(xì)玻璃管注滿水，管中留5mm高的小氣泡，將玻璃管反轉(zhuǎn)后，觀察氣泡的運(yùn)動情況，如圖甲所示．
（1）小明將實(shí)驗(yàn)所測得的數(shù)據(jù)記錄在表一中，請你在圖乙的坐標(biāo)中畫出s-t圖象．
表一：

從0點(diǎn)開始的距離S/cm	0	10	20	30	40
5mm高的氣泡從0點(diǎn)開始的時(shí)間t/s	0	5	10	15	20

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和所畫的圖象，你認(rèn)為：小氣泡所做的是

勻速直線

運(yùn)動，你判斷的依據(jù)是

氣泡通過的路程與時(shí)間成正比

．
（3）小明換用粗玻璃管又做了2組實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄如表二所示．觀察數(shù)據(jù)可知：

長

（選填“長”或“短”）氣泡運(yùn)動的較快．
表二：

從0點(diǎn)開始的距離S/cm	0	20	40	60	80
1cm高的氣泡從0點(diǎn)開始的時(shí)間t/s	0	3.6	7.1	10.8	14.4
2cm高的氣泡從0點(diǎn)開始的時(shí)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測量并計(jì)算出玻璃管在不同傾斜角下氣泡運(yùn)動的平均速度，數(shù)據(jù)記錄如表三所示．觀察數(shù)據(jù)可知：隨θ角的減小氣泡運(yùn)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(shí)間的測量誤差較大，為了解決這一困難，根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請你提出一點(diǎn)建議：

減小氣泡長度

．

Answer 1

分析：（1）先分好橫、縱坐標(biāo)軸的標(biāo)度，將表一中的數(shù)據(jù)在s-t坐標(biāo)系中描出各點(diǎn)，連接各點(diǎn)即可得到氣泡運(yùn)動的路程-時(shí)間圖象；
（2）要判斷氣泡做什么運(yùn)動，關(guān)鍵是看它在相等的時(shí)間內(nèi)通過的路程如何變化；
（3）從表二中分析長、短氣泡運(yùn)動相同的路程比較所用的時(shí)間，找到長氣泡和短氣泡誰運(yùn)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(diǎn)就能得到氣泡運(yùn)動的特點(diǎn)；
（5）根據(jù)已知條件，運(yùn)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(biāo)軸每小格表示1s，將表一中的坐標(biāo)點(diǎn)（0，0），（5，10），（10，20），（15，30），（20，40）在s-t坐標(biāo)系中逐一描出，連接各點(diǎn)即為氣泡運(yùn)動的s-t圖象，如圖：
（2）從數(shù)據(jù)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(shí)間內(nèi)通過的路程相等，所以氣泡做的是勻速直線運(yùn)動；
（3）從表格中數(shù)據(jù)可以看出，在運(yùn)動路程20cm、40cm、60cm、80cm時(shí)，長氣泡用的時(shí)間較短，所以長氣泡運(yùn)動的較快；
（4）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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(shí)驗(yàn)結(jié)論
為：隨θ角的減小氣泡運(yùn)動速度是先變快后變慢；
（5）由于氣泡上升較快，會造成時(shí)間的測量誤差較大，所以應(yīng)盡量的選較短的氣泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以減小時(shí)間測量上的誤差．
故答案為：
（1）圖象設(shè)計(jì)如下：

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

點(diǎn)評：要畫出物體運(yùn)動的圖象，必須根據(jù)數(shù)據(jù)先描點(diǎn)，再用平滑的曲線連接各點(diǎn)，才能得到物體運(yùn)動的圖象；
在物理實(shí)驗(yàn)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．