今年國慶節(jié)期間,受60年來最大的臺風(fēng)“菲特”的影響,許多家庭的房屋出現(xiàn)了屋頂漏水現(xiàn)象。小紅同學(xué)站在窗前看到對面人字形屋面上雨水在不停地流淌。她想,雨水在屋面流淌的時間與哪些因素有關(guān)呢?她提出了兩種猜想:
(1)雨水流淌的時間可能與雨水的質(zhì)量有關(guān)。
(2)雨水流淌的時間可能與屋面的傾角有關(guān)。
為驗證猜想是否正確,她設(shè)計了一個如圖的裝置(斜面光滑且較長,傾角α可調(diào)),用小球模擬雨滴進(jìn)行了如下的探究活動。
(1)保持斜面的傾角α不變,換用不同的質(zhì)量的小球讓它們分別從斜面的頂端由靜止釋放,測出小球下滑的時間如表一。
表一
質(zhì)量m/g |
3 |
6 |
8 |
12 |
20 |
時間t/s |
1.7 |
1.7 |
1.7 |
1.7 |
1.7 |
小紅經(jīng)過分析得出如下結(jié)論:
在光滑斜面的傾角a不變情況下,不同質(zhì)量的小球下滑時間相同
在光滑斜面的傾角a不變情況下,不同質(zhì)量的小球下滑時間相同
。
(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),測出每次下滑的時間如表二。
表二
傾角α/° |
15 |
30 |
45 |
60 |
75 |
時間t/s |
1.9 |
1.6 |
1.2 |
1.6 |
1.9 |
小紅對上述數(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的情況下隨著斜面傾角的不斷增大,小球下滑的時間先是減小然后增大
在不改變斜面底邊長度的情況下隨著斜面傾角的不斷增大,小球下滑的時間先是減小然后增大
。
(3)根據(jù)實驗可知為了減少雨水在屋面上流淌的時間。在建造人字形屋面時。屋面傾角應(yīng)該以45°為宜。但實際建造房屋時,屋面傾角通常小于這個角,其原因可能是
防止瓦片下滑
防止瓦片下滑
。