Question

11．在探究氣泡運動規律的實驗中，小林學習小組 在長約1米的細玻璃管內注入水，管內留有長約0.8厘米的氣泡，他們用橡皮塞塞住管口后，用膠帶將玻璃管固定在中間有數字的木制米尺上．在探究過程中，他們觀察到如下現象：
（1）玻璃管豎直放置時氣泡幾乎不動，請你提出一種使氣泡動起來的方法將玻璃管傾斜一定的角度．
（2）在氣泡上升的過程中，他們的視線隨氣泡一起移動，則通過氣泡觀察到米尺上面的數字與原來相比變小（選填“變大”、“不變”、“變小”）．
（3）實驗時，要等氣泡運動一段路程后才開始計時，這是因為氣泡剛開始做加速運動，等氣泡運動一段路程后氣泡的運動趨于穩定，便于計時的方便．
（4）為了判斷氣泡是否做勻速直線運動，需要測量氣泡運動的路程和時間，為便于測量，應使氣泡在管內運動得較慢（選填“快”或“慢”）．
（5）實驗記錄的數據如下表，小氣泡所做的是勻速（勻速/變速）直線運動，判斷的理由是路程隨著運動時間的增加而增加，運動的路程和時間之間成正比關系，氣泡在前30cm運動的速度是0.05m/s．

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

Answer 1

分析 （1）根據玻璃管豎直放置時氣泡幾乎不動判斷將玻璃管傾斜一下來觀察，即可得知使氣泡動起來的方法；
（2）氣泡處的水相當于凹透鏡，成縮小的像；無氣泡處相當于凸透鏡，成放大的像；
（3）剛開始時，氣泡運動狀態不穩定，是變速運動，等上升一段后，氣泡受力平衡呈勻速運動就可以計時了；
（4）結合日常生活中的常識，即可知道哪種情況更便于測量氣泡的運動時間和距離．
（5）勻速直線運動過程中，速度一直保持不變，路程隨著運動時間的增加而增加，并且路程與時間的比值是不變的；根據表中的數據可判斷其運動狀態，將具體數據代入速度公式，求出其速度的大小．

解答 解：（1）因為玻璃管豎直放置時氣泡幾乎不動，所以將玻璃管傾斜一下可觀察到氣泡動起來，所以使氣泡動起來的方法是：將玻璃管傾斜一定的角度．
（2）因氣泡的存在，水面變得向下凹，在此位置相當于一個凹透鏡，所以從氣泡看下面的數字，看到的是變小的字．
（3）一開始，氣泡受到的浮力大于重力，做加速運動，運動一段時間后受力均衡，氣泡就做勻速運動了，所以等氣泡運動一段路程后氣泡的運動趨于穩定，便于計時的方便．
（4）要測量運動物體通過的路程和對應的時間．由于物體是動態的，由日常生活中的經驗可知，物體運動的越慢，越易于測量．故應使氣泡在管內運動得較慢．
（5）通過數據分析和觀察圖象可知：氣泡上升一段路程后，路程隨著運動時間的增加而增加，運動的路程和時間之間成正比關系，因此氣泡做的是勻速運動．
氣泡在前30cm運動的速度為：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{30cm}{6s}$=5cm/s=0.05m/s．
故答案為：
（1）將玻璃管傾斜一定的角度；
（2）變小；
（3）氣泡剛開始做加速運動，等氣泡運動一段路程后氣泡的運動趨于穩定，便于計時的方便；
（4）慢；
（5）勻速運動；路程隨著運動時間的增加而增加，運動的路程和時間之間成正比關系；0.05．

點評 本題考查了探究氣泡運動規律的實驗，注重了對實驗設計和實驗過程環節的考查，屬于常見探究式實驗考查的內容．綜合性較強，而且有一定的難度．