Question

6．在“探究充水玻璃管中氣泡運(yùn)動(dòng)規(guī)律”，小寧的實(shí)驗(yàn)方案如下：
A．在內(nèi)徑為lcm、長約60cm的玻璃管中注滿水，管內(nèi)留一小氣泡．
B．水平放置玻璃管，在玻璃管上某處做一標(biāo)記作為“0”，位置，然后從“0”位置向上，每隔10cm做一個(gè)標(biāo)記（如圖甲所示）．
C．迅速翻轉(zhuǎn)玻璃管到豎直位置，使氣泡從玻璃管下端向上運(yùn)動(dòng)，氣泡到“0”位置時(shí)，按下秒表，依次讀出并記錄氣泡通過10cm，20cm…所用的時(shí)間（記錄如表）

距離s/cm	0	10	20	30	40	50
時(shí)間t/s	0	2.0	4.0	6.0	8.0	10.0

（1）為便于測(cè)量時(shí)間，應(yīng)設(shè)法使管內(nèi)氣泡運(yùn)動(dòng)得慢（選填“快”或“慢”）一些．
（2）實(shí)驗(yàn)中，刻度為“0”的位置線為什么不標(biāo)記在管的最下端？答：氣泡剛開始的運(yùn)動(dòng)不是勻速的．
（3）表中漏記的一個(gè)數(shù)據(jù)是6.0．
（4）請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖乙中畫出s-t圖象．
（5）將玻璃管傾斜時(shí)，小寧發(fā)現(xiàn)氣泡在管中運(yùn)動(dòng)的速度也發(fā)生了變化．于是，她又找來另一根玻璃管做了相關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)（如圖丙），測(cè)出了玻璃管在傾角θ不同時(shí)氣泡運(yùn)動(dòng)相同距離所用的時(shí)間．?dāng)?shù)據(jù)記錄如表：
液體：自來水  液體長度：30cm  氣泡長度：4.1cm

與豎直方向的夾角θ/度	85	75	65	55	45	35	25	15	5	0
運(yùn)動(dòng)時(shí)間t/s	32.3	20.0	15.3	12.5	11.6	11.8	12.5	14.5	19.5	25
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	0.012

分析數(shù)據(jù)可知：
（a）當(dāng)θ=0時(shí)，氣泡運(yùn)動(dòng)的平均速度是0.012m/s．
（6）當(dāng)θ角在25°～55°范圍內(nèi)時(shí)，氣泡運(yùn)動(dòng)的速度最大．

Answer 1

分析 （1）結(jié)合日常生活中的常識(shí)，即可知道哪種情況更便于測(cè)量氣泡的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和距離．
（2）剛開始?xì)馀葸\(yùn)動(dòng)的速度是變化的．
（3）實(shí)驗(yàn)表格中缺少的是一組時(shí)間，具體數(shù)值根據(jù)左右時(shí)間變化規(guī)律得出；
（4）將表中的數(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(dòng)的路程-時(shí)間圖象，據(jù)此可判斷其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并可將具體數(shù)據(jù)代入速度公式，求出其速度的大�。�
（5）①已知?dú)馀葸\(yùn)動(dòng)的距離和所用時(shí)間，利用公式v=$\frac{s}{t}$得到平均速度；
②傾斜角度不同，運(yùn)動(dòng)速度不同，θ角的取值范圍根據(jù)數(shù)據(jù)分析得出．

解答 解：（1）物體運(yùn)動(dòng)地越慢，越便于測(cè)量時(shí)間，為便于時(shí)間的測(cè)量，應(yīng)使氣泡在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)得較慢一些．
（2）因?yàn)闅馀輨傞_始運(yùn)動(dòng)是變速的，所以零刻度線不在最下方；
（3）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知：時(shí)間欄缺少一組數(shù)值，分析發(fā)現(xiàn)，氣泡通過相同距離所用時(shí)間相同，間隔時(shí)間為2.0s，缺少的是6.0s；
（4）將表中的坐標(biāo)點(diǎn)（0，0），（10，2.0），（20，4.0），（30，6.0），（40，8.0），（50，10.0）在S-t坐標(biāo)系中逐一描出，連接各點(diǎn)即為氣泡運(yùn)動(dòng)的s-t圖象，如下圖：

（5）當(dāng)θ角為0°時(shí)，氣泡運(yùn)動(dòng)的平均速度為v=$\frac{s}{t}$=$\frac{0.3m}{25s}$=0.012m/s；
②由表可知，θ角在25°～55°范圍內(nèi)時(shí)，氣泡運(yùn)動(dòng)的速度最大．
故答案為：（1）慢；
（2）氣泡剛開始的運(yùn)動(dòng)不是勻速的；
（3）6.0；
（4）見解答圖；
（5）（a）0.012；（b）25°～55°．

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、作圖象、分析物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)等問題，關(guān)鍵是用描點(diǎn)法畫s-t圖象，綜合性較強(qiáng)，而且有一定的難度．