Question

如图，某学习小组同学在做水火箭实验时，对水火箭的水平飞行距离与哪些因素有关的问题进行了研究，并设计了多个方案．其中的一个方案是：在容积为2000ml的可乐瓶内装上不同体积的水，每次发射的角度均为20°，向瓶内打气直至橡皮塞从瓶口冲出，使水火箭向前射出．
下表是他们在实验中收集到的数据：

可乐瓶容积：2000ml
发射角度	20度
装水量（ml）	300	400	500	600	700
第一次距离（m）	18.28	19.6	20.95	19.95	16.98
第二次距离（m）	17.42	20.3	24.36	23.36	14.36
第三次距离（m）	22.33	19.58	21.32	21.34	19.34
平均距离（m）	19.34	19.83	22.21	21.55	16.89

（1）由上述设计的一个实验方案可知，他们研究的问题是：______．
（2）分析表中数据可得出的结论是：______．
（3）经实验探究发现：水火箭的水平飞行距离与可乐瓶的容积、发射角度、瓶中装水量的多少等均有关系，请设计一个简单的实验，证实水火箭的水平飞行距离与发射角度有关：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）从火箭的水平飞行距离的不同，结合控制变量法分析，知道影响水火箭的水平飞行距离的因素是什么，从而能了解这个实验方案的研究的问题．
（2）根据实验条件，分析表中实验数据，然后得出结论．
（3）利用控制变量法分析解答，让发射角度发生改变，其他的因素不变，再做实验验证．
解答：解：（1）实验时，是在容积为2000ml的可乐瓶内装上不同体积的水，每次发射的角度均为20°，这样控制不变的因素有：可乐瓶的容积、发射的角度；改变的因素是可乐瓶内装的水的体积；所以实验探究的是：水火箭的水平飞行距离与装水量是否有关？
（2）由实验数据中的平均值可知：装水量为3OO毫升时水火箭飞行距离为19.34米；小于装水量为4OO毫升时水火箭的飞行距离19.83米，更小于装水量为5OO毫升时水火箭的飞行距离22.21米；
而装水量为5OO毫升时水火箭的飞行距离22.21米，大于装水量为6OO毫升时水火箭的飞行距离21.55米，更大于装水量为7OO毫升时水火箭的飞行距离16.89米；所以，装水量为5OO毫升时，水火箭飞行距离最远．
（3）在几个相同的空可乐瓶内装上相同体积的水；然后以不同的发射角度向瓶内打气直至橡皮塞从瓶口冲出，使水火箭向前射出，比较水火箭的水平飞行距离．
故答案为：（1）水火箭飞行距离与装水量的关系；
（2）在可乐瓶容积为2000mL、发射角度为20度的情况下，装水量为500ml时，水火箭飞行距离最远；
（3）如上所述．
点评：本题考查学生对实验探究中的提出问题和分析处理数据的能力，以及由自然现象概括总结物理规律和原理的能力．