Question

在做“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实验时，小明取长50cm的细玻璃管注满水，管中留5mm高的小气泡，将玻璃管反转后，观察气泡的运动情况，如图甲所示．
（1）小明将实验所测得的数据记录在表一中，请你在图乙的坐标中画出s-t图象．
表一：

从0点开始的距离S/cm	0	10	20	30	40
5mm高的气泡从0点开始的时间t/s	0	5	10	15	20

（2）根据实验数据和所画的图象，你认为：小气泡所做的是

匀速直线

运动，你判断的依据是

气泡通过的路程与时间成正比

．
（3）小明换用粗玻璃管又做了2组实验，数据记录如表二所示．观察数据可知：

长

（选填“长”或“短”）气泡运动的较快．
表二：

从0点开始的距离S/cm	0	20	40	60	80
1cm高的气泡从0点开始的时间t/s	0	3.6	7.1	10.8	14.4
2cm高的气泡从0点开始的时间t/s	0	3.4	6.8	10.2	13.6

（4）小明还改变玻璃管与竖直方向的夹角θ进行实验，测量并计算出玻璃管在不同倾斜角下气泡运动的平均速度，数据记录如表三所示．观察数据可知：随θ角的减小气泡运动速度是先变

快

后变

慢

（选填“大”或“小”）．
表三：

与竖直方向的夹角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）由于气泡上升较快，会造成时间的测量误差较大，为了解决这一困难，根据小明的实验数据，请你提出一点建议：

减小气泡长度

．

Answer 1

分析：（1）先分好横、纵坐标轴的标度，将表一中的数据在s-t坐标系中描出各点，连接各点即可得到气泡运动的路程-时间图象；
（2）要判断气泡做什么运动，关键是看它在相等的时间内通过的路程如何变化；
（3）从表二中分析长、短气泡运动相同的路程比较所用的时间，找到长气泡和短气泡谁运动得快；
（4）从左到右，玻璃管与竖直方向的夹角是逐渐减小的，比较速度的变化特点就能得到气泡运动的特点；
（5）根据已知条件，运动慢的误差较小，从而也找到减小误差的方法．

解答：解：
（1）横坐标轴每小格表示1s，将表一中的坐标点（0，0），（5，10），（10，20），（15，30），（20，40）在s-t坐标系中逐一描出，连接各点即为气泡运动的s-t图象，如图：
（2）从数据和图象上可以看出，气泡每5s通过的路程均为10cm，即在相等的时间内通过的路程相等，所以气泡做的是匀速直线运动；
（3）从表格中数据可以看出，在运动路程20cm、40cm、60cm、80cm时，长气泡用的时间较短，所以长气泡运动的较快；
（4）由实验数据知：在夹角从85°减小到45°的过程中，气泡上升的速度是逐渐增大的；在夹角从45°减小到0°的过程中，气泡上升速度是减小的，所以实验结论
为：随θ角的减小气泡运动速度是先变快后变慢；
（5）由于气泡上升较快，会造成时间的测量误差较大，所以应尽量的选较短的气泡进行实验，以减小时间测量上的误差．
故答案为：
（1）图象设计如下：

（2）匀速直线；气泡通过的路程与时间成正比；
（3）长；
（4）快；慢；
（5）减小气泡长度．

点评：要画出物体运动的图象，必须根据数据先描点，再用平滑的曲线连接各点，才能得到物体运动的图象；
在物理实验中，误差是在所难免的，为减小误差尽量选用较精密的仪器或或改进测量方法或多测几次取平均值．