Question

11．在探究气泡运动规律的实验中，小林学习小组 在长约1米的细玻璃管内注入水，管内留有长约0.8厘米的气泡，他们用橡皮塞塞住管口后，用胶带将玻璃管固定在中间有数字的木制米尺上．在探究过程中，他们观察到如下现象：
（1）玻璃管竖直放置时气泡几乎不动，请你提出一种使气泡动起来的方法将玻璃管倾斜一定的角度．
（2）在气泡上升的过程中，他们的视线随气泡一起移动，则通过气泡观察到米尺上面的数字与原来相比变小（选填“变大”、“不变”、“变小”）．
（3）实验时，要等气泡运动一段路程后才开始计时，这是因为气泡刚开始做加速运动，等气泡运动一段路程后气泡的运动趋于稳定，便于计时的方便．
（4）为了判断气泡是否做匀速直线运动，需要测量气泡运动的路程和时间，为便于测量，应使气泡在管内运动得较慢（选填“快”或“慢”）．
（5）实验记录的数据如下表，小气泡所做的是匀速（匀速/变速）直线运动，判断的理由是路程随着运动时间的增加而增加，运动的路程和时间之间成正比关系，气泡在前30cm运动的速度是0.05m/s．

路程S/cm	0	10	20	30	40	50	60
时间t/s	0	2	4	6	8	10	12

Answer 1

分析 （1）根据玻璃管竖直放置时气泡几乎不动判断将玻璃管倾斜一下来观察，即可得知使气泡动起来的方法；
（2）气泡处的水相当于凹透镜，成缩小的像；无气泡处相当于凸透镜，成放大的像；
（3）刚开始时，气泡运动状态不稳定，是变速运动，等上升一段后，气泡受力平衡呈匀速运动就可以计时了；
（4）结合日常生活中的常识，即可知道哪种情况更便于测量气泡的运动时间和距离．
（5）匀速直线运动过程中，速度一直保持不变，路程随着运动时间的增加而增加，并且路程与时间的比值是不变的；根据表中的数据可判断其运动状态，将具体数据代入速度公式，求出其速度的大小．

解答 解：（1）因为玻璃管竖直放置时气泡几乎不动，所以将玻璃管倾斜一下可观察到气泡动起来，所以使气泡动起来的方法是：将玻璃管倾斜一定的角度．
（2）因气泡的存在，水面变得向下凹，在此位置相当于一个凹透镜，所以从气泡看下面的数字，看到的是变小的字．
（3）一开始，气泡受到的浮力大于重力，做加速运动，运动一段时间后受力均衡，气泡就做匀速运动了，所以等气泡运动一段路程后气泡的运动趋于稳定，便于计时的方便．
（4）要测量运动物体通过的路程和对应的时间．由于物体是动态的，由日常生活中的经验可知，物体运动的越慢，越易于测量．故应使气泡在管内运动得较慢．
（5）通过数据分析和观察图象可知：气泡上升一段路程后，路程随着运动时间的增加而增加，运动的路程和时间之间成正比关系，因此气泡做的是匀速运动．
气泡在前30cm运动的速度为：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{30cm}{6s}$=5cm/s=0.05m/s．
故答案为：
（1）将玻璃管倾斜一定的角度；
（2）变小；
（3）气泡刚开始做加速运动，等气泡运动一段路程后气泡的运动趋于稳定，便于计时的方便；
（4）慢；
（5）匀速运动；路程随着运动时间的增加而增加，运动的路程和时间之间成正比关系；0.05．

点评 本题考查了探究气泡运动规律的实验，注重了对实验设计和实验过程环节的考查，属于常见探究式实验考查的内容．综合性较强，而且有一定的难度．