题目内容

4．生活中处处有科学，同学们在生活中都会无意识地涉及许多科学知识．以下两个现象可能您尝试或观察过：
（1）夏天时，阳光暴晒下自行车的轮胎可能鼓包甚至会爆炸．
（2）在室温下，把吹鼓的气球放在火炉附近，过一会儿，气球就炸开了．
由以上现象进行猜想：
当气体的体积一定时，气体压强可能与气体的温度有关．
【设计并进行实验】
小明同学进行了如下实验来研究烧瓶内水面上方的气体压强：
（1）把细玻璃管插入装有半瓶水的密闭烧瓶中，如图甲所示；
（2）从细管上端往烧瓶里吹气，此时瓶内气体压强增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）；迅速放开，观察到细玻璃管内水柱上升到a处位置（如图乙所示）．
（3）接着用手握住烧瓶的瓶颈部分，使瓶内气体的压强增大，请你在图乙中画出细玻璃管内水柱此时到达b处的大致位置．
【实验拓展】
控制其温度不变，如果把图甲的装置从山脚转移到山顶，那么细玻璃管内的液面将上升（选填“上升”、“下降”或“不变”），这是由于大气压随高度升高而降低．

分析 （1）夏天时，阳光暴晒下自行车的轮胎可能鼓包甚至会爆炸；轮胎可能鼓包甚至会爆炸的原因是内部压强大造成的；其内压强变大的原因是温度升高造成的，故据此能判断此时压强大的原因；同理，把吹鼓的气球放在火炉附近，过一会儿，气球就爆破了；即气球爆破的原因也是内部压强变大造成的，故联系题目情景即可判断此时导致压强变大的原因．
（2）据上面的猜想能看出气体压强大小的影响因素，故结合气体压强与其质量的关系判断即可解决；
（3）瓶内气体的压强增大，在瓶内气压的作用下细玻璃管内水柱会上升；
（4）大气压随高度的增加而减小，外界气压减小，所以细玻璃管内水柱会在瓶内气压的作用下上升．

解答 解：（1）夏天时，阳光暴晒下自行车的轮胎可能鼓包甚至会爆炸；轮胎可能鼓包甚至会爆炸的原因是内部压强大造成的；其内压强变大的原因是温度升高造成的，即能说明气体压强的大小与气体的温度有关；
同理，把吹鼓的气球放在火炉附近，过一会儿，气球就爆破了．气球爆破的原因也是内部压强变大造成的，即体积一定的气体由于温度升高导致压强增大，所以气体压强的大小还与温度有关．
（2）当用细管向瓶中吹气时，瓶内空气的体积一定，质量变大，所以瓶内的气压变大，在瓶内气压的作用下细玻璃管内水柱上升；
（3）用手握住烧瓶的瓶颈部分，瓶内气体的压强增大，因此，玻璃管内水柱上升的高度更高，b处位置如图所示：

【实验拓展】
（1）大气压随高度的增加而减小，山顶的气压比山脚的气压小，把图甲的装置从山脚移到山顶时，因为外界气压减小，所以细玻璃管内的液柱在瓶内气压的作用下会上升．
故答案为：
（2）温度；【设计并进行实验】（2）增大；（3）如上图所示；【实验拓展】上升；大气压随高度升高而降低．

点评 该题考查了同学们对上述材料的分析和理解能力，以实验题的情景考查了气体压强大小的影响因素，是一道综合题，难度较大．

练习册系列答案
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