Question

6．生活中处处有物理，同学们在玩中都会无意识的涉及到许多物理知识．以下两个现象可能您观察过：
（1）喝牛奶时，把吸管插入牛奶盒中往里吹气，迅速放开，牛奶从吸管喷出．
（2）在室温下，把吹鼓的气球放在火炉附近，过一会儿，气球就爆破了． 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质量和温度有关．
【设计并进行实验】小明同学进行了如下实验来研究大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大烧瓶中，如图甲所示；
②从细管上端往大烧瓶里吹气，此时瓶内气体压强增大；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接着用手握住大烧瓶的瓶颈部分，使瓶内气体的温度升高，请在图乙中画出细玻璃管内水柱所到 b 处的大致位置；
【实验拓展】
（a）控制其它条件相同时，换用内径不同的细玻璃管进行上述实验，则管内水柱上升的高度会相同（选填“相同”、“不同”），理由为液体压强只与液体的密度和深度有关．
（b）控制其它条件相同时，把图甲的装置从山脚移到山顶，则细玻璃管内的液面将上升（选填“上升”、“下降”、“不变”），这是由于大气压随高度的升高而降低．

Answer 1

分析 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．
（a）在该题中，瓶内增大的压强与上升的那一段液柱的压强是相等的，故在瓶内增大的压强相等的情况下，换用内径不同的细玻璃管进行上述实验，据液体内部的压强的特点可判断，管内的水柱上升的高度相等．
（b）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：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3所示：

【实验拓展】
（a）在该题中，瓶内增大的压强与上升的那一段液柱的压强是相等的，因为液体压强与液体的密度和深度有关，所以在瓶内增大的压强相等的情况下，换用内径不同的细玻璃管进行上述实验，液柱的深度相同，管中的水柱上升的高度相等．
（b）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：③如上图所示；（a）相同；液体压强只与液体的密度和深度有关；（b）上升；大气压随高度的升高而降低．

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．