Question

如圖，某學(xué)習(xí)小組同學(xué)在做水火箭實(shí)驗(yàn)時，對水火箭的水平飛行距離與哪些因素有關(guān)的問題進(jìn)行了研究．他們在容積為2000ml的可樂瓶內(nèi)裝上不同體積的水，每次發(fā)射的角度均為20°，向瓶內(nèi)打氣直至橡皮塞從瓶口沖出，使水火箭向前射出．下表是他們在實(shí)驗(yàn)中收集到的數(shù)據(jù)：

容積：2000ml的可樂瓶
發(fā)射角度	20度
水量（ml）	300	400	500	600	700
第一次距離（m）	18.28	19.6	20.95	19.95	16.98
第二次距離（m）	17.42	20.3	24.36	23.36	14.36
第三次距離（m）	22.33	19.58	21.32	21.34	19.34

（1）橡皮塞從瓶口沖出，而水火箭卻向前射出，可利用我們所學(xué)過的________知識來解釋．
（2）由實(shí)驗(yàn)方案可知，他們研究的問題是________；
（3）本實(shí)驗(yàn)中，發(fā)射的角度為20°時，可樂瓶內(nèi)裝上不同體積的水，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是________；
（4）請?jiān)O(shè)計(jì)一個驗(yàn)證“水火箭的水平飛行距離與發(fā)射角度是否有關(guān)？”的實(shí)驗(yàn)方案．________．

Answer 1

解：（1）高壓氣體給水和橡皮塞一向下的力，力的作用是相互的，橡皮塞給瓶向上的力使水火箭向前射出；
（2）他們實(shí)驗(yàn)時，是在容積為2000ml的可樂瓶內(nèi)裝上不同體積的水，每次發(fā)射的角度均為20°，這樣控制不變的因素有：可樂瓶的容積、發(fā)射的角度；改變的因素是可樂瓶內(nèi)裝的水的體積；所以實(shí)驗(yàn)探究的是：水火箭的水平飛行距離與裝水量是否有關(guān)？
（3）實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行多次測量，目的是為了：取得多組數(shù)據(jù)，便于尋找規(guī)律，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍意義；
（4）將可樂瓶內(nèi)裝上一定體積的水，多次改變發(fā)射的角度，向瓶內(nèi)打氣直至橡皮塞從瓶口沖出，使水火箭向前射出，測出水平飛行距離并進(jìn)行比較．
故答案為：（1）力的作用是相互的；
（2）水火箭的水平飛行距離與裝水量是否有關(guān)？
（3）使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍意義；
（4）將可樂瓶內(nèi)裝上一定體積的水，多次改變發(fā)射的角度，向瓶內(nèi)打氣直至橡皮塞從瓶口沖出，使水火箭向前射出，測出水平飛行距離并進(jìn)行比較．
分析：（1）當(dāng)一個物體對另一個物體有力的作用時，另一個物體也同時對這個物體有力的作用，即力的作用是相互的；
（2）從火箭的水平飛行距離的不同，結(jié)合控制變量法分析，知道影響水火箭的水平飛行距離的因素是什么，從而能了解這個實(shí)驗(yàn)方案的研究的問題；
（3）在物理實(shí)驗(yàn)中，要從普遍中得出規(guī)律，即多次測量；
（4）利用控制變量法分析解答，讓發(fā)射角度發(fā)生改變，其他的因素不變，再做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證．
點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對力的作用是相互的、實(shí)驗(yàn)探究中的提出問題和分析處理數(shù)據(jù)的能力，以及由自然現(xiàn)象概括總結(jié)物理規(guī)律和原理的能力，屬于難題．