题目内容
6.信息:
①自行车轮胎在烈日下暴晒易爆胎.
②篮球充气越多,越不易被压扁.
③密封在针筒内的空气只能被压缩一定的范围.
猜想:气压大小可能与气体的多少、温度及体积有关.
(1)信息①(填序号)可作为“气压大小可能与气体温度有关”的猜想依据.
(2)科学小组设计了如图所示装置探究气压大小与温度的关系.步骤如下:
步骤一:往气球内充入一定量的空气后,用细线扎紧气球口.
步骤二:在容器底部固定一滑轮,往容器中加入适量的水.
步骤三:拉动绕过滑轮的细线使气球浸没在水中,标记水面位置并测出细线露出水面的长度.
步骤四:升高水温,拉动细线改变气球浸没的深度,使水面的位置保持不变,测出细线露出水面的长度.
①气球浸没在不同温度的水中时,保持水面位置不变是为了控制气体(或气球)的体积不变.
②实验中对多个不易观测的量,进行了巧妙地“转换”,如“细线露出水面的长度越长”反映“气球浸入水中的深度越大”;“气球浸入水中的深度越大”反映气球内气体的气压越大.
分析 (1)分析信息中与温度有关的情况;
(2)①气球浸没在水中,若气球的体积增大,则水面会上升,否则水面会下降,保持水面位置不变,则是为了控制气球的体积不变;
②根据压强知识推理,开始未加热时,气球内部压强与水的压强相等,若气球内部压强增大,则其体积会增大,要使其体积不变,则需加深气球在水中的深度.
解答 解:(1)由信息①自行车轮胎在烈日下暴晒易爆胎,说明温度高,压强会增大,则可作为“气压大小可能与气体温度有关”的猜想依据;
(2)①探究气压大小与温度的关系,需保持气球的体积不变,保持水面位置不变,就是为了在实验过程中保持气球的体积不变;
②若气压压强变大,还在原来的深度,则气球内部压强大于外部压强,体积会变大,所以要加深气球在水中的深度,使其体积不变,因此“气球浸入水中的深度越大”反映了气球内气体的气压越大.
故答案为:(1)①;(2)①控制气体(或气球)的体积不变;②气球内气体的气压.
点评 本题考查控制变量法的应用,气体产生的压强(气压)大小与哪些因素有关,首先通过日常现象进行猜想,然后通过实验进行验证,在验证过程中采用了控制变量法和转化法,此题中控制体积不变的方法通过转化法来实现,是一个难点.
练习册系列答案
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①首先,他闭合开关S2,发现两个灯泡一起变亮,亮度相同;
②接着,保持闭合开关S2,再闭合开关S1,L1因短路而熄灭,灯泡L2变得更亮;
③等到L1熄灭一段间后,又断开开关S1,发现L2亮度逐渐减弱,而L1逐渐亮起来,过一儿两个灯泡达到一样的亮度.为什么步骤③出现这种有趣的现象呢?小军猜想可能是因为两端电压变化后,造成灯丝电阻变化所致.为检验自己猜想是否正确,小军任取其中一个灯泡,重新设计电路,将开关闭合后,测得灯泡两端电压和灯泡中的电流,实验数据如下表所示.
(1)分析表中数据,判断小灯泡两端电压变化后灯丝电阻是否改变?如果灯丝电阻改变,其原因是什么?
(2)操作③这个步骤中,为何开关S1刚断开时,L1较暗而L2较亮?请作出合理解释.
(3)图中乙、丙两个电路均可用来测量灯泡的电流和电压值,小军为了证实自己的猜想实验时采用的应是乙、丙中哪一个电路,并简述理由.

(4)小军在操作③这个步骤中,当L1两端电压为4V时,L2的实际功率为多大?
①首先,他闭合开关S2,发现两个灯泡一起变亮,亮度相同;
②接着,保持闭合开关S2,再闭合开关S1,L1因短路而熄灭,灯泡L2变得更亮;
③等到L1熄灭一段间后,又断开开关S1,发现L2亮度逐渐减弱,而L1逐渐亮起来,过一儿两个灯泡达到一样的亮度.为什么步骤③出现这种有趣的现象呢?小军猜想可能是因为两端电压变化后,造成灯丝电阻变化所致.为检验自己猜想是否正确,小军任取其中一个灯泡,重新设计电路,将开关闭合后,测得灯泡两端电压和灯泡中的电流,实验数据如下表所示.
| U/V | 0 | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 11 |
| I/A | 0 | 0.71 | 0.94 | 1.27 | 1.55 | 1.80 | 2.03 | 2.14 |
(2)操作③这个步骤中,为何开关S1刚断开时,L1较暗而L2较亮?请作出合理解释.
(3)图中乙、丙两个电路均可用来测量灯泡的电流和电压值,小军为了证实自己的猜想实验时采用的应是乙、丙中哪一个电路,并简述理由.
(4)小军在操作③这个步骤中,当L1两端电压为4V时,L2的实际功率为多大?
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(1)我们是通过观察弹簧测力计示数来知道物体所受空气阻力大小.
(2)分析上表中的实验数据可知,物体运动速度越大,物体所受阻力越大.
(3)实验完毕后,小华又进行了新的思考:空中下落的物体速度会增大,那么从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大,其所受的空气阻力会不会也一直增大?
在老师的指导下,小华知道了:若雨滴所受空气阻力小于重力,则雨滴下落速度继续增大;若下落雨滴所受空气阻力大于重力,则雨滴下落速度减小.
请你根据老师的上述指导和本实验结论并结合所学物理知识分析:一滴质量为m的雨滴从高空下落时(假设在无风天气,雨滴下落高度足够大),所受到的最大f=mg.
在一个无风的周末,小华和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上.小华打开汽车天窗,将如图所示装置固定在汽车车顶.爸爸依次以5m/s、10m/s、15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离,小华依次将汽车以不同速度行驶时,将弹簧测力计的示数记录在如表中.
| 汽车速度v/(m•s-1) | 5 | 10 | 15 | 20 |
| 弹簧测力计示数F/N | 0.1 | 0.5 | 1.1 | 1.9 |
(2)分析上表中的实验数据可知,物体运动速度越大,物体所受阻力越大.
(3)实验完毕后,小华又进行了新的思考:空中下落的物体速度会增大,那么从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大,其所受的空气阻力会不会也一直增大?
在老师的指导下,小华知道了:若雨滴所受空气阻力小于重力,则雨滴下落速度继续增大;若下落雨滴所受空气阻力大于重力,则雨滴下落速度减小.
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(1)实验装置中使用定滑轮的作用是改变力的方向.
(2)分析实验数据,可以得出物体受到的拉力F(钩码重力)与每秒速度的增加量a之间的关系式是F=2a,从而验证了自己的猜想.
(3)做了上述实验后,小宇还认为影响滑板车速度增加的快慢还可能人和与滑板车的质量大小有关,于是他又对此进一步利用实验进行探究,这时他应该通过改变小车的质量而保持拉力不变.
| 实验 序号 | 钩码的质量m(kg) | 开始的速度v0(m/s) | 1秒末的速度v1(m/s) | 2秒末的速度v2(m/s) | 每秒速度的增加量a(m/s2) |
| 1 | 0.05 | 0 | 0.25 | 0.5 | 0.25 |
| 2 | 0.1 | 0 | 0.5 | 1 | 0.5 |
| 3 | 0.2 | 0 | 1 | 2 | 1 |
(2)分析实验数据,可以得出物体受到的拉力F(钩码重力)与每秒速度的增加量a之间的关系式是F=2a,从而验证了自己的猜想.
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16.在做“探究充满水的玻璃管中蜡块的运动规律”的实验中:
(1)若以蜡块为参照物,玻璃管口的塞子是运动(选填“运动”或“静止”)的.
(2)实验中,小明设计的方案是:选取蜡块运动一段路程后的O点作为计时起点,在玻璃管上以O点为起点每隔20cm做一标记(如图甲),用秒表测出蜡块通过每个区间所用的时间.表是他们测得的实验数据,请根据这些数据在图乙中画出蜡块运动的s-t图象.
由图象可知:蜡块上升一段路程以后在做匀速直线运动(选填“匀速”或“变速”).

(3)小华的实验方案如下:将米尺有刻度的一边紧贴玻璃管放置,拍摄蜡块运动的视频,在视频中每隔10s截取蜡块的位置图片,合成了丙图所示的图片(与频闪照片原理相同).由图片可知,蜡块从A点运动到F点的平均速度为1.8cm/s.
(4)对于小明和小华的实验方案,下列说法错误的是A
A.小明方案中,每个区间的距离必须相等
B.小明方案中,若从O点起每隔10cm做一标记,则得出的运动规律更接近蜡块实际运动情况
C.与小华方案相比,小明的方案中时间测量的误差比较大
D.与小明方案相比,小华的方案能反映蜡块全程的运动的情况.
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由图象可知:蜡块上升一段路程以后在做匀速直线运动(选填“匀速”或“变速”).
| 区间s′/cm | 0~20 | 20~40 | 40~60 | 60~80 |
| 通过各区间的时间t/s | 10.2 | 10 | 9.9 | 10 |
(3)小华的实验方案如下:将米尺有刻度的一边紧贴玻璃管放置,拍摄蜡块运动的视频,在视频中每隔10s截取蜡块的位置图片,合成了丙图所示的图片(与频闪照片原理相同).由图片可知,蜡块从A点运动到F点的平均速度为1.8cm/s.
(4)对于小明和小华的实验方案,下列说法错误的是A
A.小明方案中,每个区间的距离必须相等
B.小明方案中,若从O点起每隔10cm做一标记,则得出的运动规律更接近蜡块实际运动情况
C.与小华方案相比,小明的方案中时间测量的误差比较大
D.与小明方案相比,小华的方案能反映蜡块全程的运动的情况.