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間與哪些因素有關呢?他提出了三種猜想:
猜想1:雨水流淌的時間可能與雨水的質量有關;
猜想2:雨水流淌的時間可能與屋面的傾角有關.
猜想3:雨水流淌的時間可能與屋面的材料有關.
(1)為了驗證猜想是否正確,他設計了一個如圖甲所示的裝置(傾角α可調),用小球模擬雨滴進行了如下探究:
①保持斜面傾角α不變,換用不同質量的小球,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間.如表一.小穎經過分析得出的結論是:
在保持斜面的材料與傾角α不變時,不同質量的小球下滑時間相同.(在保持斜面的材料與傾角α不變時,小球下滑時間相同與質量無關)
在保持斜面的材料與傾角α不變時,不同質量的小球下滑時間相同.(在保持斜面的材料與傾角α不變時,小球下滑時間相同與質量無關)
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表一
質量m/g |
3 |
6 |
8 |
12 |
20 |
時間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間,如表二.為了便于得出規律,請在圖丙中大致作出s-α的圖象.
小穎對上述數據進行了歸納分析,得出的結論是
在不改變斜面底邊長度與斜面的材料時,隨著斜面傾角的不斷增大,小球的下滑時間先減小后增大
在不改變斜面底邊長度與斜面的材料時,隨著斜面傾角的不斷增大,小球的下滑時間先減小后增大
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(2)請設計實驗來探究雨水流淌的時間與屋面的材料的關系,簡述你的實驗方案.
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間
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判斷方法:
如下滑的時間相同,說明與斜面的材料無關,如都不相同說明與斜面的材料有關
如下滑的時間相同,說明與斜面的材料無關,如都不相同說明與斜面的材料有關
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