题文

小丽在研究一定质量的气体的压强时，想到了这样一个问题，如果使这些气体的体积保持不变，它的压强会不会随着温度的变化而变化呢？针对这一问题，她经过思考，提出了两种猜想： ①气体在体积不变时，温度越高，压强越大；②气体在体积不变时，温度越高，压强越小． 究竟哪一种猜想是正确的呢？小丽进行了如下实验：在烧瓶中封入一定质量的某种气体，烧瓶的一端连接在压强计上，将烧瓶放入水中，通过温度计可以测得水的温度，也就是瓶中气体的温度（如图所示）．给水槽中的水加热，通过不断调整压强计以保持瓶中气体体积不变，并通过温度计和压强计每隔一段时间记录瓶 中气体的温度值及相应的压强值，经过一段时间，实验数据记录如下： 气体的温度（℃） 20 30 40 50 气体的压强（Pa） 1.0×105 10.3×105 1.07×105 1.1×105 小丽对上述数据进行了归纳分析，初步验证了自己其中一种猜想的正确． （1）小丽初步得出的结论是：______． （2）在夏天，小丽将自行车车胎中气打得足足的，准备出去游玩．路上遇到同学小明，于是她就将自行车停放在烈日下，与小明聊天．忽然，猛听“砰”的一声巨响，车胎爆裂，这是怎么回事？请你用刚才探究出的结论解释一下． （3）小丽探究出的这个结论在日常生活中有何应用？请列举一例． （4）小丽是按照怎样的思维程度进行探究活动的？

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）分析表格内的气体压强随温度的变化而变化的关系可知：一定质量的气体，在体积保持不变时，它的温度越高，其压强越大； （2）在烈日炎炎的夏天，车胎容易爆裂，这是因为在烈日下，车胎内气体的体积和质量相同，车胎内的气温升高，压强增大，当压强增大到超过车胎所能承受的最大压强时，车胎就会爆裂； （3）根据生活实际可以列举例子如：乒乓球变形后用开水烫一下，就会恢复原形． （4）从题目给出探究步骤并结合探究实验的程序可以得出，小明是按照以下思维程序进行探究的：提出问题→提出猜想→实验→数据分析→得出结论． 故答案为： （1）一定质量的气体，在体积保持不变时，它的温度越高，其压强越大； （2）因为在烈日下，车胎内气体的体积和质量相同，车胎内的气温升高，压强增大．当压强增大到超过车胎所能承受的最大压强时，车胎就会爆裂； （3）乒乓球变形后用开水烫一下，就会恢复原形； （4）提出问题→提出猜想→实验→数据分析→得出结论．

据专家权威分析，试题“小丽在研究一定质量的气体的压强时，想到了这样一个问题，如果使..”主要考查你对  大气压强的存在及应用，控制变量法和科学探究的过程  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

大气压强的存在及应用控制变量法和科学探究的过程

考点名称：大气压强的存在及应用

• 大气压强：
  

  定义	大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压或气压
  产生原因	包围地球的空气由于受到重力的作用，而且能够流动，因而空气对浸在它里面的物体产生压强，空气内部向各个方向都有压强，且空气中某一点向各个方向的压强大小相等
  存在证明	①马德堡半球实验②覆杯实验 ③瓶吞鸡蛋实验
  应用	生活中：①钢笔吸墨水②吸管吸饮料 ③针管吸药液④瓷砖上的塑料吸盘
  	生产中：①活塞式抽水机②离心式水泵

• 利用大气压的知识解释有关现象：
       在实际生活和生产中有许多利用大气压来工作的装置和现象，如钢笔吸墨水、抽水机抽水、高压锅的设计等．利用这些知识还可以解释许多生活中的相关现象，例如用吸管喝饮料，当用力吸吸管时，吸管内的压强减小，饮料就在外界大气压的作用下被压进吸管，从而喝到饮料，而并非我们平常说的吸进。

• 生活实验证明大气压存在：
  实验一：模拟马德堡半球实验
      两个皮碗口对口挤压，然后两手用力往外拉，发现要用较大的力才能拉开。马德堡半球实验和模拟实验的共同点是：将金属球内和皮碗内的空气抽出或挤出，使金属球内和皮碗内空气的压强减小，而外界的大气压强就把它们紧紧地压在一起，要用较大的力才能拉开，这就有力证明了大气压强的存在。
  
  实验二：“瓶吞蛋”实验
     用剥了壳的熟鸡蛋堵住广口瓶口，实验前用手轻轻用力，不能将鸡蛋完整地压入瓶内。再将点燃的棉球扔入装有细沙（防止烧裂瓶底）的瓶中，迅速将该熟鸡蛋塞住瓶口，待火熄灭后，观察到鸡蛋“嘣”的一声掉入瓶内。上述实验，由于棉花燃烧使瓶内气压升高，而骤冷又会使气压迅速降低，当瓶内压强小于瓶外大气压强时，鸡蛋在大气压强的作用下，被压入瓶内。
  
  实验三：“覆杯”实验
      玻璃杯内装满水，用硬纸片盖住玻璃杯口，用手按住，并倒置过来，放手后，整杯水被纸片托住，纸片不掉下来。该实验玻璃杯内装满水，排出了空气，杯内的水对纸片向下的压强小于大气对纸片向上的压强，因而纸片不掉下来。分析上述三个实验，不难理解大气压强存在问题。更深入研究：“瓶吞蛋”表明大气竖直向下有压强，“覆杯实验”表明大气向上有压强。因而显示出大气压强的特点：大气向各个方向都有压强。

考点名称：控制变量法和科学探究的过程

• 控制变量法：
  物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。例如以下的探究实验：
  探究影响蒸发快慢的因素；
  探究力与运动的关系
  探究影响滑动摩擦力大小的因素；
  探究影响压力的作用效果的因素；
  探究影响液体压强大小的因素；
  探究影响浮力大小的因素；
  探究影响动能大小的因素；
  探究影响重力势能大小的因素；
  验证欧姆定律
  
  科学探究过程：
  科学探究过程的一些环节：提出问题、猜想和假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作。