下雨天,小穎站在窗前看到對面人字形屋面上雨水在不停地流淌.他想,雨水在屋面流淌的時(shí)間與哪些因素有關(guān)呢?他提出了三種猜想:
猜想1:雨水流淌的時(shí)間可能與雨水的質(zhì)量有關(guān);
猜想2:雨水流淌的時(shí)間可能與屋面的傾角有關(guān).
猜想3:雨水流淌的時(shí)間可能與屋面的材料有關(guān).
(1)為了驗(yàn)證猜想是否正確,他設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖甲所示的裝置(傾角α可調(diào)),用小球模擬雨滴進(jìn)行了如下探究:
①保持斜面傾角α不變,換用不同質(zhì)量的小球,讓它們分別從斜面的頂端由靜止釋放,測出每次小球通過斜面的時(shí)間.如表一.小穎經(jīng)過分析得出的結(jié)論是:
在保持斜面的材料與傾角α不變時(shí),不同質(zhì)量的小球下滑時(shí)間相同.(在保持斜面的材料與傾角α不變時(shí),小球下滑時(shí)間相同與質(zhì)量無關(guān))
在保持斜面的材料與傾角α不變時(shí),不同質(zhì)量的小球下滑時(shí)間相同.(在保持斜面的材料與傾角α不變時(shí),小球下滑時(shí)間相同與質(zhì)量無關(guān))
.
表一
質(zhì)量m/g |
3 |
6 |
8 |
12 |
20 |
時(shí)間t/s |
1.7 |
1.7 |
1.7 |
1.7 |
1.7 |
表二
傾角α/0 |
15 |
30 |
45 |
60 |
75 |
時(shí)間t/s |
1.9 |
1.6 |
1.2 |
1.6 |
1.9 |
②不改變底邊的長度,多次改變傾角α,讓同一小球從斜面的頂端由靜止釋放(如圖乙),測出每次每次小球通過斜面的時(shí)間,如表二.為了便于得出規(guī)律,請?jiān)趫D丙中大致作出s-α的圖象.
小穎對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行了歸納分析,得出的結(jié)論是
在不改變斜面底邊長度與斜面的材料時(shí),隨著斜面傾角的不斷增大,小球的下滑時(shí)間先減小后增大
在不改變斜面底邊長度與斜面的材料時(shí),隨著斜面傾角的不斷增大,小球的下滑時(shí)間先減小后增大
.
(2)請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來探究雨水流淌的時(shí)間與屋面的材料的關(guān)系,簡述你的實(shí)驗(yàn)方案.
簡要做法:
保持斜面的傾角α與斜面的長度不變,讓小球在不同材料的斜面上下滑,記錄小球在不同材料的斜面上下滑的時(shí)間
保持斜面的傾角α與斜面的長度不變,讓小球在不同材料的斜面上下滑,記錄小球在不同材料的斜面上下滑的時(shí)間
;
判斷方法:
如下滑的時(shí)間相同,說明與斜面的材料無關(guān),如都不相同說明與斜面的材料有關(guān)
如下滑的時(shí)間相同,說明與斜面的材料無關(guān),如都不相同說明與斜面的材料有關(guān)
.