22.在研究“气泡运动规律”实验时,小明在细玻璃管中注入水,管中留一个小气泡,将玻璃管翻转后,观察气泡的运动情况,如图甲所示。
气泡的运动快慢到底与哪些因素有关呢?他做出了如下猜想:
猜想一:跟气泡的大小有关;
猜想二:跟玻璃管与水平面的倾角有关。
为了便于研究,他在玻璃管上做上记号A、B,测出气泡经过AB段的时间。实验数据记录如表。
表一 | 表二 | 表三 |
气泡长度1cm | 倾角 | t/s | 气泡长度2cm | 倾角 | t/s | 气泡长度4cm | 倾角 | t/s |
实验序号 | 1 | 15° | 15.8 | 实验序号 | 6 | 15° | 22.5 | 实验序号 | 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)实验中,除刻度尺、秒表外,还需要的测量器材为
,气泡通过AB段的路程为
cm。
(2)实验中,为便于测量时间,应设法使管内气泡运动得
(选填“快”或“慢”)一些。计时的起点位置
(选填“能”或“不能”)标记在玻璃管的最下端。
(3)分析表中的数据,可以发现气泡运动的快慢随倾角的变化关系:
。为了发现气泡运动的快慢随气泡大小的变化关系,小明通过测算作出了三组气泡的速度v与气泡长度l的关系图像,如图乙所示,其中图线
(选填“a”、“b”或“c”)描绘的是倾角为45°时气泡运动的规律。
(4)小华换用粗玻璃管后改变气泡大小又做了两组实验,数据记录如表四,分析数据可知:大、小气泡在玻璃管中都做匀速直线运动,试推断小气泡在运动40cm时所需的时间为
s。
表四:
从0点开始运动的距离s/cm | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
小气泡运动的时间t/s | 0 | 3.6 | | 10.8 | 14.4 | 18.0 |
大气泡运动的时间t/s | 0 | 3.4 | 6.8 | 10.2 | 13.6 | 17.0 |