中考物理复习研究气泡的运动规律实验

研究气泡的运动规律实验常见考点训练

【实验目的】

1.通过研究活动，知道匀速直线运动的特点。

2.学会运动图像进行实验数据的处理，会根据图像的特征确定物理物理规律。

【实验器材】

秒表(记录气泡运动的时间)；刻度尺(测量气泡运动的路程)；玻璃管(长为100cm、直径为0.8cm，太短，气泡运动时间短，理便于测量，而且时间的相至误差较大，直径太细，气泡运动的阻力有可能偏大，气泡运动的不顺畅)；橡皮塞(起密封玻璃管的作用，防止玻璃管倾斜时有水流出)；橡皮筋(或红线)(用来标注气泡记时的起始位置、20cm、40cm、60cm、80cm、终了位置）；清水、红墨水(对清水进行染色，使无色气泡与经色形成鲜明的对比，有利于观察)、坐标纸和铅笔(用来描绘的气泡运动的s-t图像，以便确定气泡运动的特点。

【常见考点】

考点1：起点0点位置标注的考查。标记的起点0要离管底稍远一些。这样做的原因：一是气泡从底端运动到起点0时速度已趋于稳定，更有利于我们认识匀速直线运动的特点；二是给启动秒表计时有了准备时间。

考点2：为何在用秒表测量时间之前，让玻璃管中的气泡运动几次？通过几次的观察，了解气泡运动的快慢情况，便于我们有针对性的测量运动的时间。

考点3：实验中如何控制的气泡的运动快慢？为了减小时间测量的误差，我们一般尽可能使气泡运动得相对慢一些，方法是：使玻璃管倾斜放置。

考点4：实验中观察和研究的对象是什么？是玻璃管中的气泡。考点5：在实验中如果发现气泡观察不明显如何做？可以在清水中加入适量的红墨水。

考点6：本次实验中采用的物理研究方法：控制变量法

考点7：实验误差的控制。本次实验误差的来源只有两个一是气泡运动路测量带来的误差；一个是时间测量带来的误差。因此要减小误差，只有两个途径，一是减小运动路程测量中的误差，一是减小时间测量中的误差，对于时间测量的误差的减小，我们可以用用延长减慢运动速度，延长运动时间的方法来减小由于人体反映时间和仪器精度的占比，从而减小相对误差。考点8：实验的原理：v=s/t。

考点9：实验中使用的测量工具：刻度心和秒表

考点10：运动描点法作s-t图像，从图像分析出气泡运动的特点。如果s-t图像是一条直线，说明s与t 成正比，从而说明s与t的比值是一个定值，即速度是一个定值，从而说明气泡运动的特点是：匀速直线运动。加深对匀速直线运动特点的理解。

考点11：如何确定0点、20cm、40cm、60cm、80cm的点？用橡皮筋或红线以及刻度尺分别在玻璃上标注出以上对应点的位置，

考点12：实验中现象的拓展延伸：

拓展延伸1：气泡运动的快慢是否与所泡的大小有关拓展延伸2：所泡运动的快慢是否与玻璃管的倾角有关。

拓展延伸3：气泡运动的快慢是否与玻璃管的内径的粗细有关。

拓展延伸4：气泡运动的快慢是否与玻璃管中的液体的种在有关。

对于上面的四个延伸问题，在研究和探究时应采用的物理方法是控制变量法，然后根据所得的实验数据进行分析比较从而得出结论。

【典型试题】

1.下面是小明同学所在的学习小组探究气泡运动时所做的实验，请你帮助小明完成相关问题：

(1)实验的原理是：【考查的是实验原理】

(2)实验除了需要刻度尺这个测量工具外，还需要的测量工具是【考查的是实验器材的选取】(3)实验共有以下型号的玻璃管，你认为最合适的是【】【考查的是实验器材的选取，太长了，不方便读数，太短了，运动时间可能太短，导致测量的相对误差较大。】

C.长50cm，内径0.8cm

D.长100cm，内径2cm

(4)该实验中测定气泡速度的方法有：①相同时间内通过的；②通过相同路程所用的。从实验操作的容易度来看，方法更好。本实验中的误差来源主要是【考查的是实验方案的优化，对于时间的测量，有条件的可以采用光电感应设备，这样可以减小反映时间，进一步提高时间测量的精度。】

(5)小明同学了减小时间测量中的相对误差，需要延缓气泡的运动速度，他可以采取的措施是：使玻璃【】【考查的是减小时间测量的相对误差的方法之一】A.坚直放置 B.适当倾斜放置

C.将玻璃管近乎水平放置

(6)小明同学的实验过程如下：

①如图所示，在玻璃管中注水近满，上端留

一小段空气柱，再用橡皮塞塞住管口.

②将玻璃管翻转后竖直(或倾斜)放置，观察

气泡的运动情况.

③用记号笔在玻璃管每隔20 cm做一记号，

起点0距离最下端较一些。【考查的是起始点确定的问题，由于气泡

从底端由静止开始运动是一个

加速过程，速度不稳定，所以

要把起点确定离底端稍远一

些。】

④进行实验，当气泡从底端开始运动到O位置时开始计时，分别记下气泡运动到20 cm、40 cm、60 cm、80 cm时的时间，记录在表格中.请在乙图中绘制出气泡运动的s-t图像【考查的是对实验数据的处理方不：一般来说有两种，一种是列表法，一种是图像法，相比较而言，这两种方法各有优点，对于图表法，要通过对数据的处理和演算，找出规律，而图像法更直观。】

分析图像可以得到：气泡运动过程中，路程与时间的关系为。【考查的从图像中收集信息的能力和匀速直线运动的特点】

⑤分别计算出通过各区间的时间和相应的速度，请在图丙中绘制成气泡运动的s-v图像.【考查的是会用v=s/t解决问题，已经运用图像法处理实验数据的能力，知道匀速直线运动的速度是不变的，路程与时间成下比。】

⑥根据实验数据和所画的图像，可归纳出：气泡上升一段路程后，相等的时间内通过的路程近似(选填"相等"或"不相等"),运动的路程和时间近似成(选

填“正"或"反”)比.【考查的是从图像中收集信息的能力，以及匀速直线运动的特点。】

⑦实验中尽量使气泡上升(选填“快”或“慢”放置。【考查的是延长气泡运动时间，减慢气泡运动速度的方法】

答案：(1)v=s/t；(2)秒表；(3)B；(4)①路程；②时间；②；路程和时间测量的误差。(5)B；(6)③远；④图略；正比；⑤略；⑥相等；正比；⑦慢；倾斜。2.如图1是“研究气泡的运动规律”实验装置。

(1)实验时所用的测量工具是刻度尺和【考查的实验器材的先取】

(2)要正确判断气泡是否做匀速直线运动，需要对气泡的运动情况进行多次测量，为便于测量，应使气泡在管内运动得较(快/慢),小气泡的运动如果是匀速运动，收集到的数据特点是【考查的是减小误差的方法以及匀速直线运动的特点】

(3)图2是根据测量数据所作的几个图象，其中能反映气泡作匀速直线运动的是【考查的匀速直线运动的图像特点，以及从图像中分析信息的能力】

答案为：(1)秒表；(2)慢；路程与时间的比值不变(或路程与时间成正比); (3)A.

3.如图所示，小明在“研究气泡的运动规律”的实验中，发现气泡运动得较快，测量时间的误差较大.如何使气泡运动得慢一些?气泡的运动快慢到底与哪些因素有关呢?小明做出了如下猜想：

猜想一：跟气泡的大小有关猜想二：跟玻璃管与水平面的坡角∠α有关于是小明课后找了几位同学一起探究“气泡运动的快慢与气泡的大小、坡角有什么关系”.得到的数据如下(玻璃管内径8mm,气泡通过路程为80cm,玻璃管内液体为水):

(1)实验中，小明将标有刻度的玻璃管一端放在水平桌面上，另一端抬高，如图甲所示.为了完成实验，他还需要的器材有刻度尺、秒表、滴管、棉线和 .【考查的是实验器材的选取和拓展延伸的内容】

(2)计时的起点“0”刻度线没有设定在玻璃管的底端，原因是 .【考查的0点的确定以及气泡开始运动是加速运动然后到匀速运动的特点】

(3)分析表一(或表二、表三)的数据，可以发现气泡运动的快慢随坡角的变化关系是：【考查的是拓展延伸内容】

(4)分析表中第(填表中实验序号)次实验数据可知，气泡运动的快慢与气泡的大小有关.在分析过程中，小明他们运用的科学方法是(选填“类比法”、“转换法”或“控制变量法”).【考查的是拓展延伸的内容以及物理方法】

(5)要使气泡运动得慢一些，小明他们选择的气泡大小为2cm,坡角大小应为(选填5°、45或90°)；请你猜想气泡运动的快慢还可能与有关.【考查的是拓展延伸的内容】

答案为：(1)量角器；(2)计时的起点“0”刻度线没有设定在玻璃管的底端，原因是刚开始时气泡不是匀速