2.
“刻漏”是我国古代的一种利用水流计时的工具. 综合实践小组准备用如图 38-4 所示的甲、乙两个透明的坚直放置的容器和一根带节流阀 (控制水的流速大小)的软管制作简易计时装置.

【实验操作】综合实践小组设计了如下的实验: 先在甲容器里加满水, 此时水面高度为
, 开始放水后每隔
观察一次甲容器中的水面高度,获得的数据如下表所示:
流水时间t(min) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
水面高度h(cm)(观察值) | 30 | 29 | 28.1 | 27 | 25.8 |
【建立模型】小组讨论发现: “
” 是初始状态下的准确数据, 水面高度值的变化不均匀,但可以用一次函数近似地刻画水面高度 h 与流水时间 t 的关系.
【反思优化】经检验, 发现有两组表中观察值不满足任务 2 中求出的函数表达式, 存在偏差, 小组决定优化函数表达式, 减少偏差. 通过查阅资料后知道: t 为表中数据时, 根据表达式求出所对应的函数值, 计算这些函数值与对应 h 的观察值之差的平方和, 记为 w; w 越小, 偏差越小.
【设计刻度】得到优化的函数表达式后, 综合实践小组决定在甲容器外壁设计刻度, 通过刻度直接读取时间.