在研究“氣泡運動規(guī)律”實驗時,小明在細(xì)玻璃管中注入水,管中留一個小氣泡,將玻璃管翻轉(zhuǎn)后,觀察氣泡的運動情況,如圖甲所示。
氣泡的運動快慢到底與哪些因素有關(guān)呢?他做出了如下猜想:
猜想一:跟氣泡的大小有關(guān);
猜想二:跟玻璃管與水平面的傾角有關(guān)。
為了便于研究,他在玻璃管上做上記號A、B,測出氣泡經(jīng)過AB段的時間。實驗數(shù)據(jù)記錄如表。
表一 |
表二 |
表三 |
氣泡長度 1cm |
傾角 |
t/s |
氣泡長度 2cm |
傾角 |
t/s |
氣泡長度 4cm |
傾角 |
t/s |
實驗 序號 |
1 |
15° |
15.8 |
實驗 序號 |
6 |
15° |
22.5 |
實驗 序號 |
11 |
15° |
18.2 |
2 |
30° |
14.1 |
7 |
30° |
14.9 |
12 |
30° |
16.1 |
3 |
45° |
13.7 |
8 |
45° |
12.2 |
13 |
45° |
12.5 |
4 |
60° |
17.7 |
9 |
60° |
13.8 |
14 |
60° |
13.5 |
5 |
90° |
29.8 |
10 |
90° |
19.9 |
15 |
90° |
19.1 |
(1)實驗中,除刻度尺、秒表外,還需要的測量器材為
量角器
量角器
,氣泡通過AB段的路程為
80.0
80.0
cm。
(2)實驗中,為便于測量時間,應(yīng)設(shè)法使管內(nèi)氣泡運動得
慢
慢
(選填“快”或“慢”)一些。計時的起點位置
不能
不能
(選填“能”或“不能”)標(biāo)記在玻璃管的最下端。
(3)分析表中的數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)氣泡運動的快慢隨傾角的變化關(guān)系:
氣泡大小相同時,當(dāng)傾角變大,運動速度先變大后變小
氣泡大小相同時,當(dāng)傾角變大,運動速度先變大后變小
。為了發(fā)現(xiàn)氣泡運動的快慢隨氣泡大小的變化關(guān)系,小明通過測算作出了三組氣泡的速度v與氣泡長度l的關(guān)系圖像,如圖乙所示,其中圖線
c
c
(選填“a”、“b”或“c”)描繪的是傾角為45°時氣泡運動的規(guī)律。
表四
從O點開始運動的距離s/cm |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
小氣泡運動的時間t/s |
0 |
3.6 |
— |
10.8 |
14.4 |
18.0 |
大氣泡運動的時間t/s |
0 |
3.4 |
6.8 |
10.2 |
13.6 |
17.0 |
(4)小華換用粗玻璃管后改變氣泡大小又做了兩組實驗,數(shù)據(jù)記錄如表四,分析數(shù)據(jù)可知:大、小氣泡在玻璃管中都做勻速直線運動,試推斷小氣泡在運動40cm時所需的時間為
7.2
7.2
s。