题目内容

14.在老师指导下,小明研究小组取以牢固的密闭性好又能加热的钢制气罐,通过盖上的特殊孔,在气罐内安装了温度、气压传感器,对气罐缓慢加热并记录数据如下:
实验次数12345678910
气体压强p/×105Pa1.041.081.121.161.201.241.281.321.361.40
气体温度t/℃10.020.030.040.050.060.070.080.090.0100.0
(1)通过对实验数据分析,得出本实验中的气压p与气温t关系的数学表达式为p=400t+p0,其中k=400pa/℃,气体温度t=0℃时p0=105Pa.
(2)气压p与气温t关系可以用图象中的图线a来表示.

分析 要解答本题需能从实验数据中得出规律,从表中可以看出气体压强的增加量和温度的增加量之间的关系.

解答 解:
(1)根据数据和图象可知:温度每升高10℃压强增加4000pa,所以气压(P)与气温(t)关系的数学关系表达式(即为一次函数的解析式y=Kx+b)为:p=Kt+b;
将表格中的第一组和第二组数据(或其它任意两组数据)代入上面的表达式中得:
1.04×105 Pa=10.0℃×K+b  ①
1.08×105 Pa=20.0℃×K+b  ②
联立①②得:K=400pa/℃,b=1.00×105 即P0=b=1.00×105 pa,
所以P=400t+1.00×105 pa,即气压(P)与气温(t)关系的数学关系表达式为:p=400t+p0
由温度每升高10℃压强增加4000pa可知,相反温度每降低10℃压强应减少4000pa,所以当气体温度t=0℃时,p0=1.04×105pa-4000pa=105pa.
(2)由前面(1)可知,气压(P)与气温(t)关系为一次函数关系,从图象a、b、c、d观察得到只有a图象为一次函数图象,因此气压p与气温t关系可以用图象中的图线a来表示.
故答案为:(1)400t+p0 400pa/℃,105pa;(2)a.

点评 本题主要考查学生能否用数学知识来解答物理问题,本题中的描点法,以及由实验数据得出压强和温度的关系,都是数学知识.

练习册系列答案
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19.一同学根据生活中的一些现象猜想:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关.他在老师的帮助下利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等先进仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度,在相同的实验条件下,该同学首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下表中,图(a)是对应的路程时间图线,则
t/s s/m
 0.0 0.000
 0.40.036 
 0.8 0.469
 1.2 0.957
 1.6 1.447
 2.0 x

(1)图(a)中的AB段反映了运动物体在做匀速直线运动,表中x处的值约为1.937m.
(2)接下来,该同学将不同数量(1只、2只、3只、4只、5只)的“小纸杯”先后叠放在一起从空中释放,并分别测出它们的速度一时间图线,如图(b)中图线1、2、3、4、5所示,则观察图(b)中单个纸杯的速度一时间图线1可知,小纸杯在直线下落的开始阶段,其运动速度的变化具有速度增大,增大得越来越慢的特点,小纸杯最后做匀速直线运动,此时,它所受空气的阻力等于自身重力(选填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)单个纸杯和5只叠放纸杯比较,在它们各自到达匀速运动时所受的空气阻力之比为f1:f5=1:5;再结合图(b)中的图线1和图线5可知,物体运动时遇到的阻力确实随着速度的增加而增大,但不成正比例关系,理由是:速度之比明显不等于阻力之比.

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