探究实验12 研究气泡的运动规律-【中考得高分】2026年中考物理实验与探究

第一部分教材实验 探究实验2研究气泡的运动规律 朝知识回顾。 一、实验器材 1.用 测量路程， 2.用 测量时间. 二、实验方法 图像法. 三、实验关键 1.在玻璃管中注水近满，管内留一个小气泡 2.将玻璃管翻转后竖直放置，用秒表分别测量气泡从某点向上运动到10cm、20cm、30cm、 40cm、50cm、60cm处所用的时间. 四、数据处理 1.计算各区间（每隔10cm)所用的时间和相应的速度. 2.以路程s为纵坐标、时间t为横坐标，画出气泡运动的t图像. 3.实验结论：气泡在上升一段路程后，运动的路程和时间近似成 比，运动速度可以看 作是 的 五、要点探究 1.实验中，为什么气泡在上升一段路程后，运动的路程才和时间近似成正比？ 提示：气泡在开始运动时，受到的浮力大于阻力，加速上升，同时受到的阻力增大，当阻力等 于浮力时，气泡受平衡力作用，做匀速直线运动 2.本实验成功与否的关键点是什么？ 提示：①气泡上升到不同的高度时对应时间的测量；②玻璃管要密封，防止气泡在实验中消 失；③玻璃管翻转要迅速. Q示例典范0 如图所示是小明探究玻璃管中气泡运动规律的实验装置， (1)为了判断气泡是否做匀速直线运动，需要测量气泡运动的 和 .实验 小组的同学在讨论实验方案时，提出了以下方案，你认为方案 更合适。 方案一：测量气泡从O点运动到10cm、20cm、30cm和40cm处所用的时间； 甲 气泡 方案二：测量气泡从计时开始2s、4s、6s和8s内通过的距离 (2)实验中，在图示玻璃管上应选择 (选填“甲”或“乙”)处作为起点O更合理. (3)小明记录的气泡上升一段路程后的实验数据如下表所示. 从O点开始的距离s/cm 0 10 20 30 40 从O点开始计时的时间t/s 0 1.24 2.50 3.76 5.01 49 中考得高分物理实验与探究 根据实验数据可归纳出：气泡上升一段路程后，气泡的运动可以近似看作是 运动， 依据是 幽提分训练营。 1.在做“研究气泡的运动规律”实验时，小华取长为70cm的细玻璃管，管上标有均匀刻度，在管中 注水近满，上端留5m高的小气泡，将玻璃管翻转后，观察气泡的运动情况，如图甲所示，根据 实验数据画出s-t图像，如图乙所示 (1)该实验用到的测量工具有 和 单位：cm (2)实验时，小华将玻璃管翻转后，在气泡运动一段路程后才 s/cm Π50 50 开始计时，“0”刻度不在玻璃管最下端的原因是 40 40 30 30 (3)以气泡为参照物，玻璃管口的塞子是 (选填“运 日20 20 10 动”或“静止”)的 H0 (4)为便于测量时间，应设法使管内气泡运动得 （选 6 10t/s 填“慢”或“快”)一些 分 乙 (5)根据st图像可得：在0~9s内，气泡运动的平均速度为 cm/s(保留两位小数)，气泡 做 运动. (6)关于实验过程和数据分析，下列说法正确的是 A.实验中小气泡从“0”刻度处运动到“40”刻度处的平均速度约为0.04m/s B.为了充分利用玻璃管，实验中气泡应该从底端运动时开始计时 C.为了更准确地了解气泡运动的情况，在处理数据中，间隔区间应更大一些 D.为减小测量误差，实验中尽量选用较长的玻璃管，均分的距离稍大一些 2.如图甲所示是小明研究气泡的运动规律的实验装置.将内径为0.6cm、长为1m的玻璃管装满 水，仅留一个气泡，为判断气泡是否做匀速直线运动，设计如下方案。 方案一：测量气泡从O点运动到20cm、40cm、60cm和80cm处所用 s/cm 的时间； ① 方案二：测量气泡从计时开始1s、2s、3s和4s内通过的距离. ② (1)为便于操作，应选方案 (2)为了判断气泡是否做匀速直线运动，需要测量气泡运动的路程和时间. 为便于测量，应使气泡在管内较 (选填“快”或“慢”)地运动，这 乙 是为了减小测量 （选填“路程”或“时间”)时的误差实验中，在图甲玻璃管上应选择 (选填“A”或“B”)处作为起点O更合理，理由是 (3)小明记录气泡上升一段路程后的实验数据如下表所示，分析数据可知：气泡上升一段路程后， 运动的路程和时间近似成 (选填“正比”或“反比”). 从O点开始的距离s/cm 0 20 40 60 80 从O点开始计时的时间t/s 0 1.2 2.5 3.6 4.9 (4)实验结束后，将水全部倒出，将一个比玻璃管内径稍小的钢珠从管口由静止开始释放，发 现其下落速度越来越快，则他绘制st图像接近图乙中的 (选填“①”或“②”). 3.在研究气泡运动规律时，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。 第一部分教材实验 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，实验数据如下表 所示. 气泡直径约为2cm 玻璃管 实验序号倾角/° 气泡经过AB段的时间/s 气泡 15 22.5 0cm102030405060708090100 A 不 30 14.9 倾角 3 45 12.2 60 13.8 5 90 19.9 (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. (3)老师建议小明在倾角一定的情况下做3次实验，测出3次气泡经过AB段的时间并取其平均 值，这样做的目的是 (4)分析表中的数据，可以发现气泡运动的快慢随倾角变化的关系是： (5)若用上述器材探究气泡的运动快慢与气泡直径的关系，则需要控制 相同 4.在“研究气泡运动规律”实验中，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. 玻璃管 气泡 4v/(cm's) 倾角 0cm102030405060708090100 l/cm 知 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0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t,实验数据如表一、 二、三所示 表一 表二 表三 气泡直径为1cm 倾角0/° 时间t/s 气泡直径为2cm倾角0/时间t/s 气泡直径为4cm倾角0/°时间t/s 1 15 15.8 6 15 22.5 11 15 18.2 2 30° 14.1 7 30° 14.9 12 30° 16.1 实验 实验 3 45 实验 13.7 8 45° 12.2 13 45 12.5 序号 序号 序号 609 17.7 9 60 13.8 14 601 13.5 5 90° 29.8 10 90° 19.9 15 90 19.1 51通 中考得高分物理实验与探究 (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)分析上表中的数据，可以发现气泡运动的快慢随倾角变化的关系是： .为了发现气泡运动的快慢随气泡大小变化的关系，小明通过测算作出了三组气泡速 度与气泡直径1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)小明换用粗玻璃管后改变气泡大小又做了两组实验，数据如表四所示，分析数据可知：大、小 气泡在玻璃管中都做匀速直线运动.试推断小气泡运动40cm时所需的时间为 表四 从O点开始运动的距离/cm 0 20 40 60 80 100 小气泡运动的时间/s 0 3.6 10.8 14.4 18.0 大气泡运动的时间/s 0 3.4 6.8 10.2 13.6 17.0 @中考新考法0 (装置改进)在“研究气泡的运动规律”的演示实验中，王老师为了方便所有学生观察现象并进 行计时，对实验进行了改进，如图()所示，在玻璃管右侧等距放置一排激光笔，当气泡运动到 激光笔发出的光线照射的位置时，玻璃管左侧的光线会发生抖动， F ↑s/cm E 90 80 激 0 光 60 C 笔 30 B 20 0 012345678s (a) (b) (1)为了便于计时且能测出较多的数据，计时起点 (选填“能”或“不能”)选择在A点； 气泡在运动过程中，玻璃管左侧的光线将会 (选填“向上”“向下”“先向上后向下” 或“先向下后向上”)抖动，再恢复水平 (2)小苏发现气泡运动太快，来不及计时，下列改进措施中最合理的是 A.换更长的玻璃管 B.换更粗的玻璃管 C.将原玻璃管倾斜一定的角度 (3)小苏改进实验方案后，记录气泡运动路程和时间，根据记录的数据进行描点，如图(b)所示， 请帮他完成气泡运动的、t图像.由图像可知，气泡在相等的时间内通过的路程 (选 填“相等”“近似相等”或“不相等”)，从而判断气泡运动的路程和时间近似成 (选填 “正比”或“反比”).3.(1)A(2)下落时间t/s(3)没有控制纸锥的质量相同 (4)①不断变大相同时间内通过的路程不断变大②0.4 ③0.25解析：(1)为了比较纸锥下落快慢，应控制下落高度 相同，同时记录纸锥下落的时间，就可比较纸锥下落的快慢， 由于纸锥是下端触地，则应按题图乙A所示的方式释放， (2)由速度公式=三可知，本实验测量两个纸锥的下落速 度，需要测量路程和时间，即需要测量下落的高度和下落所 用的时间，故①处填下落时间t/s.(3)研究纸锥下落快慢与锥 角的关系时，应控制纸锥的质量相同，由于剪去扇形的大小 不同，纸锥的质量会不同，故该实验不科学.(4)①纸锥从A 到D,相同时间内通过的路程不断变大，因而速度变化情况 是不断变大.②从E到F的过程中，纸锥通过的路程s= 80.0cm-60.0cm=20.0cm,所用的时间1=1，=0.5s,纸 2 维运动速度0=三=20.0cm=40cm/s=0.4m/s.③若纸维 t 0.58 从E到F的过程中做匀速运动，它完全通过刻度尺上 “70~80cm”这段运动的路程s'=80.0cm一70.0cm= 10.0cm,所用的时间/-=10.0cm=0.25s. 40 cm/s 4.(1)乙时间(2)AC(3)1:2：3解析：(1)纸锥下落是 下端着地，所以应使纸锥的下端在同一高度处释放，则应选 题图乙中的方式：本实验根据相同路程比时间的方法，即比 较下落至地面的时间来比较纸锥下落的快慢.(2)实际测量中 发现，纸锥开始下落到落到地面的时间比较短，测量时间较 为困难，可以提高初始下落的高度，或换用较薄的纸，重新做 一个锥角更大的纸锥来增大阻力，使纸锥下落的时间延长， 而采用多次测量时间取其平均值的方法虽然能够减小误差， 但是不能延长纸锥下落的时间，AC可行.(3)由题图丁可知， 在相同的时间内，①、②、③三个纸锥通过的路程之比为 1:2：3,时间一定时，速度和路程成正比，则速度之比为 123. 5.(1)相同路程比较所用时间的长短A(2)扇形纸片半径 纸锥锥角纸锥锥角(3)C(4)①A②1.5解析：(1)纸 锥依次从相同高度由静止释放，用秒表多次测量每个纸锥下 落的时间，则纸锥通过的路程相同，所用的时间不同，所以是 通过相同路程比较时间的方法比较纸锥下落快慢的：题图乙 A中两纸锥的下端高度相同，题图乙B中两纸锥的上端高度 相同，而落地时是下端触地，故正确的摆放方式是A.(2)根据 题表中编号为1、3的数据可知，下落高度、纸锥锥角相同时， 扇形纸片半径不同，下落时间相同，由=三可知，下落速度 相同，即纸锥下落速度与扇形纸片半径无关；根据题表中编 号为1、2的数据可知，下落高度、扇形纸片半径相同时，纸锥 锥角越小，下落时间越短，故纸锥下落快慢与纸锥锥角有关， 且锥角越小，下落速度越快.(3)由以上分析可知，由于4号纸 锥的锥角比5号纸锥的锥角大，所以4号纸锥的下落时间 长，下落速度慢，即5号纸锥先到达地面，选C正确.(4)①由 题图丁可知，纸锥在下落过程中，在相同时间内通过的路程 先变大后不变，则纸锥先加速后匀速，A正确.②纸锥从B到 E在相同时间内通过的路程相同，做匀速直线运动，纸锥从 B到C所用的时间t=0.2s,照片中B到C的距离s= 10.50cm一9.50cm=1.00cm,已知照片中物体与实际物体 尺寸之比为1：30，则从B到C的实际距离s=1.00cm× 30=30.00cm=0.3m,则纸锥经过C位置时的实际速度0= s_0.3m=1.5m/s. t0.2s 【中考新考法】 (1)加速相同时间内通过的路程变大1.15(2)①1、3 ②不可靠未控制纸锥锥角相同③=④质量较小底面 积较大解析：(1)纸锥在AB段做加速运动，判断的依据是纸 锥在相同的时间内通过的路程变大；B、C间的距离s= 69.0cm=0.69m,纸锥通过BC段所用的时间t=3×0,2s= 0.6s,则纸锥的收尾速度心三氵-9m1.5m/s(2)⑩由纸锥 编号为1、3的实验数据可知，纸锥的质量和底面积相同时，锥角 越大，收尾速度越小，可知猜想一是正确的.②探究纸锥收尾速 度与质量的关系时，需要用锥角和底面积相同、质量不同的两个 纸锥做实验，实验中没有控制纸锥的锥角相等，小明所得的结论 不可靠.③纸锥在到达地面前做匀速直线运动，处于平衡状态， 受到的重力和阻力为一对平衡力，重力和阻力大小相等，因为 3、4号纸锥的质量相同，重力相同，则阻力也相同，即f1=f2, ④为了减小纸锥竖直下落时的收尾速度，应该选择锥角较大、质 量较小、底面积较大的纸锥】 探究实验12研究气泡的运动规律 【知识回顾】 刻度尺秒表正不变 【示例典范】 (1)路程时间一(2)乙(3)匀速直线相同时间内通过 的路程近似相等解析：1)由公式。=产可知，为了判断气泡 是否做匀速直线运动，需测量气泡运动的路程和时间：在气泡运 动过程中，用秒表记录时间比用刻度尺测量距离更容易操作，因 此方案一更合适.(2)实验中，气泡是从静止开始运动的，要等它 上升一段路程后运动才稳定，故在玻璃管上应选择乙处作为起 点O更合理.(3)根据实验数据可知，气泡上升一段路程后，在相 同时间内通过的路程近似相等，所以它的运动可看作匀速直线 运动. 【提分训练营】 1.(1)秒表刻度尺(2)气泡在上升一段路程后运动才趋于 稳定(3)运动(4)慢(5)5.56匀速直线(6)D解 析：)本实验的原理是=氵，需要用秒表测量时间，用刻 度尺测量距离.(2)将玻璃管翻转后，等气泡运动一段路程后 才开始计时，此时气泡的运动才趋于稳定.(3)塞子相对于气 泡的位置在不断变化，所以塞子是运动的.(4)为了方便测量 时间，实验时要使气泡运动得慢一点.(5)由题图乙可知，在 0gs内气泡运动的平均速度v=-50四≈5.56cm/s: 气泡在相同时间内通过的路程相同，气泡做匀速直线运动. (6)气泡做匀速直线运动，则气泡从“0”刻度处运动到“40”刻 度处的平均速度约为5.56cm/s=0.0556m/s,A错误；刚开 始一段时间内气泡做加速运动，之后气泡会做近似匀速直线 运动，所以实验中气泡不能从底端运动时开始计时，B错误； 为了更准确地了解气泡运动的情况，在处理数据中，间隔区 间应更小一些，C错误；为减小测量误差，实验中尽量选用较 长的玻璃管，均分的距离稍大一些，D正确. 2.(1)一(2)慢时间A气泡在上升一段路程后运动才趋 于平稳(3)正比(4)②解析：(1)气泡运动时测时间比 测距离更方便，则方案一便于操作.(2)为了便于测量通过相 等路程所用的时间，应让气泡运动得慢一些，减小测量时间 的误差：刚开始一段时间内气泡做加速运动，之后气泡才会 做近似匀速直线运动，故选择A处作为起点.(3)由题表数据 可知，气泡通过相等路程所用的时间近似相等，所以气泡运 动的路程和时间近似成正比.(4)钢珠从管口由静止开始释 放，发现其下落速度越来越快，说明单位时间内通过的路程 越来越大，其st图像应接近题图乙中的②. 3.(1)量角器80.0(2)慢(3)减小实验误差(4)气泡大小 相同时，当倾角变大，运动速度先变大后变小(5)玻璃管与 水平面的倾角解析：(1)实验中需要改变倾角大小，除刻度 尺、秒表外，还需要的测量器材为量角器；刻度尺的分度值为 1cm,则气泡通过AB段的路程s=100.0cm一20.0cm 80.0cm.(2)物体运动得越慢，越易于测量时间，故应使气泡 在管内运动得较慢.(3)气泡在倾角一定的情况下运动的情形 相同，因而多次测量时间取其平均值，可以减小误差.(4)根据 题表中数据可以看出，气泡大小相同时，当倾角变大，气泡经 过AB段的时间先变小后变大，速度先变大后变小.(5)若用 上述器材探究气泡的运动快慢与气泡长度的关系，需要控制 相同的是玻璃管与水平面的倾角， 4.(1)量角器80.0(2)慢不能(3)气泡大小相同时，当 倾角变大，运动速度先变大后变小c（4)7.2解析： (1)实验中，除刻度尺、秒表外，还需要的测量器材为量角 器：刻度尺的分度值为1cm,气泡通过AB段的路程s 100.0cm一20.0cm=80.0cm.(2)物体运动得越慢，越易于 测量时间，故应使气泡在管内运动得较慢：因为气泡刚开始 做的是加速运动，所以计时的起点位置不能标记在最下端. (3)根据题表中数据可以看出，气泡大小相同时，当倾角变 大，气泡经过AB段的时间先变小后变大，速度先变大后变 小：因为倾角为45°时气泡运动速度最大，所以题图乙中图 线c描绘的是倾角为45°时气泡运动的规律.(4)大、小气泡 在玻璃管中都做匀速直线运动，小气泡的运动速度小= s小_100cm_50 t小 18s 9 cm/s,则小气泡运动40cm时所需的时间 I=s 40cm=7.2s, 0小50 ocm/s 【中考新考法】 (1)不能先向上后向下(2)C(3)如图所示近似相等 正比 ↑s/cm 90 80 70 60 50H 40 30H 20 10 012345678s 解析：(1)开始一段时间内气泡做加速运动，之后开始做匀速直 线运动，所以在研究气泡运动时，不能选择在A点开始计时；气 泡与周围的水构成凹透镜，根据凹透镜对光线有发散作用可知， 激光笔射出的光线照射到向上运动的气泡处时，光线将先向上 后向下偏折，再恢复水平.(2)换更长的玻璃管，或换更粗的玻璃 管，气泡运动的速度不会变小，A、B错误：原玻璃管竖直放置， 将原玻璃管倾斜一定的角度，倾角不大于45°时，气泡的速度将 变慢，C正确.(3)把描的点连线即可得到气泡运动的st图像， 如答图所示：由图像可知，气泡在相等的时间内通过的路程近似 相等，可判断气泡运动的路程和时间近似成正比 测量实验13用托盘天平测量物体的质量 【知识回顾】 分度盘指针托盘平衡螺母横梁标尺底座游码 【示例典范】 (1)平衡螺母游码(2)平衡螺母向左调节78.4(3)AC 解析：(1)由题图甲可知，④为平衡螺母，⑤为游码.(2)指针指在分度 盘中央刻度线的右侧，则天平的右端重，左端轻，这时应将平衡螺母 向左调节；物体的质量为50g十20g+5g十3.4g=78.4g.(3)使用 已严重生锈的砝码，则砝码的质量偏大，测量结果会偏小，A符合题 意：读游码示数时以其右端所对应的刻度值为准，会导致游码示数 偏大，B不符合题意：调节横梁平衡时，指针偏向分度盘的右侧就开 始测量，则称量前天平的右端重，测量结果会偏小，C符合题意；调 节天平平衡时，忘记把游码放在标尺左端的“0”刻度线处，则称量前 天平的左端重，测量结果会偏大，D不符合题意。 【提分训练营】 1.C解析：调节天平的横梁平衡时，指针偏向分度盘的右侧， 应将平衡螺母向左调节，A错误；读游码示数时以其左端对 应的刻度值为准，B错误；磨损的砝码的实际质量比砝码上标 注的质量小，用此砝码去称物体的质量，当天平平衡时，会导 致测量值偏大，C正确：称量过程中，可通过加减砝码或移动 游码使天平平衡，不能调节平衡螺母，D错误， 2.D解析：称量过程中，可通过加、减砝码或移动游码使天平 平衡，不能调节平衡螺母，A、B错误：当添加了最小砝码后， 发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，说明天平的左端 重，此时应直接向右移动游码使天平平衡，D正确，C错误. 3.A解析：用天平称量时，无论放置情况如何，一定符合 m左=m右十m游；砝码放到了左盘，物体放到了右盘，所以物 体的质量m物=m码-m解=100g+20g一2g=118g.A 正确.