4.初步的观察与研究表明,一定质量的气体,它的压强(P)、体积(V)和温度(T)这三个物理量是相互制约相互联系的,当其中的一个物理量发生变化的同时,其余的两个物理量至少有一个也会发生变化.为了进一步研究一定质量气体上述三个物理量之间的数量关系,某同学进行了如下的探究过程,现请你根据自己对科学探究活动的认识,将以下内容补充完整:
(1)对一定质量的气体,在温度不变的条件下,研究其压强和体积之间的关系,发现此时压强跟体积的乘积保持不变,即P1V1=P2V2.
(2)对一定质量的气体,在体积不变的条件下,研究压强和温度之间的关系,得到下表所示实验数据;可以得出的结论是压强与温度的比值不变,此时$\frac{{P}_{1}}{{T}_{1}}$=$\frac{{P}_{2}}{{T}_{2}}$.
(3)利用以上两条研究的结论,推导一定质量气体的压强(P)、体积(V)和温度(T)的普遍关系,即这一定质量气体在初始状态时的压强(P1)、体积(V1)、温度(T1)跟它在末状态时的压强(P2)、体积(V2)和温度(T2)之间的数量关系.为此先设想该气体的一个中间状态--压强(P3)、体积(V2)和温度(T1),即认为气体先由初始状态变化到中间状态,再由中间状态变化到末状态.请你推导得出一个只含有P1、V1、T1、P2、V2、T2这六个物理量的数学表达式.
(1)对一定质量的气体,在温度不变的条件下,研究其压强和体积之间的关系,发现此时压强跟体积的乘积保持不变,即P1V1=P2V2.
(2)对一定质量的气体,在体积不变的条件下,研究压强和温度之间的关系,得到下表所示实验数据;可以得出的结论是压强与温度的比值不变,此时$\frac{{P}_{1}}{{T}_{1}}$=$\frac{{P}_{2}}{{T}_{2}}$.
| n | P′(mmHg) | P=P0+P′(mmHg) | t(℃) | T(K) | $\frac{P}{T}$($\frac{mmHg}{K}$) |
| 1 | 20 | 775.0 | 30.0 | 303.0 | 2.557 |
| 2 | 30 | 785.0 | 33.4 | 306.4 | 2.562 |
| 3 | 40 | 795.0 | 37.0 | 310.0 | 2.565 |
| 4 | 50 | 805.0 | 41.0 | 314.0 | 2.563 |
| 5 | 60 | 815.0 | 45.5 | 318.5 | 2.558 |
3.
小明在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验,当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时,恰能在光屏上看到一个清晰的像.由此判断,他所用凸透镜的焦距( )
| A. | 一定大于20cm | B. | 一定小于8cm | ||
| C. | 一定在10cm到16cm之间 | D. | 一定在8cm到10cm之间 |
2.在学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他对此进行了研究.经过和同学们讨论,他提出了以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横载面积有关;
猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关;
猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关.
为了验证上述猜想是否正确,他找到了下表所列9种规格的琴弦,因为音调高低取决于 声源振动的频率,于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验.
(1)为了验证猜想一,应选用编号为A、B、C的琴弦进行实验.
为了验证猜想二,应选用编号为A、D、F的琴弦进行实验.
(2)为了验证猜想三,请在表中填上所缺数据.
(3)随着实验的进行,小华又觉得琴弦音调的高低,可能还与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是:用同一根琴弦做两次实验,一次较松、一次较紧,分别拨动听声音的音调.
(4)如图所示,小明与小刚选用以上琴弦和盛可乐饮料的两个纸杯,制成了一个“土电话”

①他们用“土电话”能实现10m间的通话,这表明:固体能够传声.
②相距同样远,讲话者以同样的响度说话,如果用细铜金属丝连接,则比尼龙琴弦连接时听到的声音要大些,这一实验现象表明:细铜金属丝比尼龙琴弦更容易传声.
③如果在用“土电话”时,另外一个同学用手捏住琴弦上的某一部分,则听的另一方就不能听到了,这是由于用手捏住琴弦时,阻碍了振动在琴弦上的传播.
④如果在用“土电话”时,琴弦没有拉直而处于很松弛状态,则另一方不能(选填“能”或“不能”)听到对方的讲话声音.
猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横载面积有关;
猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关;
猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关.
为了验证上述猜想是否正确,他找到了下表所列9种规格的琴弦,因为音调高低取决于 声源振动的频率,于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验.
| 编号 | 材料 | 长度/cm | 横截面积/mm2 | 编号 | 材料 | 长度/cm | 横截面积/mm2 |
| A | 铜 | 60 | 0.76 | F | 铜 | 100 | 0.76 |
| B | 铜 | 60 | 0.89 | G | 钢 | 80 | 1.02 |
| C | 铜 | 60 | 1.02 | H | 尼龙 | 80 | 1.02 |
| D | 铜 | 80 | 0.76 | I | 尼龙 | 100 | 1.02 |
| E | 铜 | 100 | 1.02 | J |
为了验证猜想二,应选用编号为A、D、F的琴弦进行实验.
(2)为了验证猜想三,请在表中填上所缺数据.
(3)随着实验的进行,小华又觉得琴弦音调的高低,可能还与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是:用同一根琴弦做两次实验,一次较松、一次较紧,分别拨动听声音的音调.
(4)如图所示,小明与小刚选用以上琴弦和盛可乐饮料的两个纸杯,制成了一个“土电话”
①他们用“土电话”能实现10m间的通话,这表明:固体能够传声.
②相距同样远,讲话者以同样的响度说话,如果用细铜金属丝连接,则比尼龙琴弦连接时听到的声音要大些,这一实验现象表明:细铜金属丝比尼龙琴弦更容易传声.
③如果在用“土电话”时,另外一个同学用手捏住琴弦上的某一部分,则听的另一方就不能听到了,这是由于用手捏住琴弦时,阻碍了振动在琴弦上的传播.
④如果在用“土电话”时,琴弦没有拉直而处于很松弛状态,则另一方不能(选填“能”或“不能”)听到对方的讲话声音.
1.学习凸透镜成像时,组装并调节实验器材进行演示实验,光屏上有时可以找到缩小的烛焰像,有时可以找到放大的烛焰像.
(1)基于以上事实,同学们推测光屏上应该还能找到等大的烛焰像.
(2)为了探究物体通过凸透镜在光屏上成像的规律,全班同学进行分组实验,某小组从不同凸透镜中选用了焦距为10厘米的透镜进行实验.下表是他们记录的部分实验数据.
①分析实验序号1-7中像距随物距的变化关系可初步得出:物体通过同一凸透镜在光屏上成像时,物距越大,像距越小.
②小组同学将表中物距的数据,分别与凸透镜1倍焦距及2倍焦距值进行比较好后,可初步归纳得出:当物距满足大于一倍焦距时,物体通过凸透镜能在光屏上成像;当物距满足在一倍焦距与二倍焦距之间时,物体通过凸透镜在光屏上成的像是放大的.
③实验序号4中的数据支持同学们的推测,但要验证其是否具有普遍性,下列拟进一步探究的方案中,合理的是BC.
A.改变物距的大小再进行多次实验
B.换用不同焦距的凸透镜进行实验
C.与其他小组的实验数据交流.
(1)基于以上事实,同学们推测光屏上应该还能找到等大的烛焰像.
(2)为了探究物体通过凸透镜在光屏上成像的规律,全班同学进行分组实验,某小组从不同凸透镜中选用了焦距为10厘米的透镜进行实验.下表是他们记录的部分实验数据.
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 物距(厘米) | 60.0 | 40.0 | 30.0 | 20.0 | 18.0 | 16.0 | 14.0 | 8.0 | 6.0 |
| 像距(厘米) | 11.8 | 13.4 | 15.2 | 20.0 | 23.0 | 26.5 | 35.0 | / | |
| 光屏上成像情况 | 缩小 | 缩小 | 缩小 | 等大 | 放大 | 放大 | 放大 | 光屏上不成像 | |
②小组同学将表中物距的数据,分别与凸透镜1倍焦距及2倍焦距值进行比较好后,可初步归纳得出:当物距满足大于一倍焦距时,物体通过凸透镜能在光屏上成像;当物距满足在一倍焦距与二倍焦距之间时,物体通过凸透镜在光屏上成的像是放大的.
③实验序号4中的数据支持同学们的推测,但要验证其是否具有普遍性,下列拟进一步探究的方案中,合理的是BC.
A.改变物距的大小再进行多次实验
B.换用不同焦距的凸透镜进行实验
C.与其他小组的实验数据交流.
19.某中学的物理兴趣小组,想探究水平抛出的小球从抛出到落地的时间与哪些因素有关.大家经过讨论,提出了以下猜想:
猜想1:小球从抛出到落地的时间,可能与小球的质量有关.
猜想2:小球从抛出到落地的时间,可能与小球水平射出的速度有关.
猜想3:小球从抛出到落地的时间,可能与小球下落的高度有关.
为了检验上述猜想是否正确,他们精心设计了实验,找来精密计时器,一个可将小球以任意所需速度射出的弹射器,并将弹射器水平固定在铁架台上,按上图所示进行实验,得到下表中数据.请你通过分析,回答下列的问题:
(1)要探究这个问题应采取控制变量法进行实验,
例如:要探究小球从抛出到落地时间与小球质量的关系,应保持小球水平射出的速度 和 小球下落的高度 相同,用质量不同的小球进行实验,所以:
为了验证猜想1,应选用序号为2、5、6的实验;
为了验证猜想2,应选用序号为1、3、4的实验;
为了验证猜想3,应选用序号为2、4、7的实验.
(2)分析表中数据得出的实验结论是:小球从抛出到落地的时间与小球的质量无关; 与小球水平射出的速度无关; 与小球下落的高度有关.(均填“有关”或“无关”)
猜想1:小球从抛出到落地的时间,可能与小球的质量有关.
猜想2:小球从抛出到落地的时间,可能与小球水平射出的速度有关.
猜想3:小球从抛出到落地的时间,可能与小球下落的高度有关.
为了检验上述猜想是否正确,他们精心设计了实验,找来精密计时器,一个可将小球以任意所需速度射出的弹射器,并将弹射器水平固定在铁架台上,按上图所示进行实验,得到下表中数据.请你通过分析,回答下列的问题:
| 实验序号 | 小球质量m/g | 水平射出速度v/m•s-1 | 小球下落高度h/m | 从射出到落地的时间t/s |
| 1 | 10 | 0.5 | 1.5 | 0.55 |
| 2 | 10 | 1.0 | 1.0 | 0.45 |
| 3 | 10 | 1.5 | 1.5 | 0.55 |
| 4 | 10 | 1.0 | 1.5 | 0.55 |
| 5 | 20 | 1.0 | 1.0 | 0.45 |
| 6 | 30 | 1.0 | 1.0 | 0.45 |
| 7 | 10 | 1.0 | 2.0 | 0.64 |
例如:要探究小球从抛出到落地时间与小球质量的关系,应保持小球水平射出的速度 和 小球下落的高度 相同,用质量不同的小球进行实验,所以:
为了验证猜想1,应选用序号为2、5、6的实验;
为了验证猜想2,应选用序号为1、3、4的实验;
为了验证猜想3,应选用序号为2、4、7的实验.
(2)分析表中数据得出的实验结论是:小球从抛出到落地的时间与小球的质量无关; 与小球水平射出的速度无关; 与小球下落的高度有关.(均填“有关”或“无关”)
18.在“探究不同材料的隔音性能”实验中:
(1)待检测的材料(衣服、锡箔纸、泡沫塑料)外,可利用的器材还有:音叉、机械闹钟、鞋盒,在本实验中适合作声源的是机械闹钟,原因是声音较稳定.
(2)小明将声源放入鞋盒内,在其四周塞满待测材料.他设计了两种实验方案,你认为方案B更好,理由是有可靠的实验数据,能够较好的判断隔音效果.
A.让人站在距鞋盒一定距离处,比较所听见声音的响度.
B.让人一边听声音,一边向后退,直至听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离.
(3)通过实验得到的现象如上表所示,则待测材料隔声性能由差到好的顺序为:锡箔纸、衣服、泡沫塑料.
(4)实验后,小明想根据实验结果来为某高噪声车间的工人们设计防噪耳罩,那么上述检测的材料中最适宜作为耳罩内部填充物的是泡沫塑料.
(1)待检测的材料(衣服、锡箔纸、泡沫塑料)外,可利用的器材还有:音叉、机械闹钟、鞋盒,在本实验中适合作声源的是机械闹钟,原因是声音较稳定.
(2)小明将声源放入鞋盒内,在其四周塞满待测材料.他设计了两种实验方案,你认为方案B更好,理由是有可靠的实验数据,能够较好的判断隔音效果.
A.让人站在距鞋盒一定距离处,比较所听见声音的响度.
B.让人一边听声音,一边向后退,直至听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离.
| 材料 | 衣服 | 锡箔纸 | 泡沫塑料 | 材料 | 衣服 | 锡箔纸 | 泡沫塑料 | |
| 距离 | 较长 | 最长 | 短 | 响度 | 较响 | 较响 | 弱 |
(4)实验后,小明想根据实验结果来为某高噪声车间的工人们设计防噪耳罩,那么上述检测的材料中最适宜作为耳罩内部填充物的是泡沫塑料.
17.在学习吉他演奏的过程中,小明发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究.经过和同学们讨论,提出了以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关;
猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长度有关.
猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的松紧程度有关.
为了验证上述猜想是否正确,他找到了下表所列9种规格的琴弦,因为音调高低取决于声源振动的频率,于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验.
(1)为了验证猜想一,应选用编号为A、B、C的琴弦进行实验.
(2)为了验证猜想二,应选用编号为A、D、F的琴弦进行实验.
(3)为了验证猜想三,需要使用哪些器材进行怎样的操作?请你简要写出实验方法:用同一根琴弦,通过调节其松紧程度用同样的力拨动,比较音调的高低.
(4)除上述猜想外,如果选用编号为E、G、H的琴弦,可以验证的猜想应该是:琴弦发出声音的音调高低,可能与材料有关.
猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关;
猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长度有关.
猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的松紧程度有关.
为了验证上述猜想是否正确,他找到了下表所列9种规格的琴弦,因为音调高低取决于声源振动的频率,于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验.
| 编号 | 材料 | 长度(cm) | 横截面积(mm2) |
| A | 铜 | 60 | 0.76 |
| B | 铜 | 60 | 0.89 |
| C | 铜 | 60 | 1.02 |
| D | 铜 | 80 | 0.76 |
| E | 铜 | 80 | 1.02 |
| F | 铜 | 100 | 0.76 |
| G | 铁 | 80 | 1.02 |
| H | 尼龙 | 80 | 1.02 |
| I | 尼龙 | 100 | 1.02 |
(2)为了验证猜想二,应选用编号为A、D、F的琴弦进行实验.
(3)为了验证猜想三,需要使用哪些器材进行怎样的操作?请你简要写出实验方法:用同一根琴弦,通过调节其松紧程度用同样的力拨动,比较音调的高低.
(4)除上述猜想外,如果选用编号为E、G、H的琴弦,可以验证的猜想应该是:琴弦发出声音的音调高低,可能与材料有关.
16.下列说法正确的是( )
| A. | 在探究“影响导体电阻大小的因素”实验中,一定要串联一个小灯泡来保护电路 | |
| B. | 在研究“沙子和水吸热能力”实验中,一定要让它们的初温相同 | |
| C. | 在研究“通过导体的电流跟电压的关系”实验中,一定要让电阻两端电压成整数倍变化 | |
| D. | 在研究“比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量”实验中,一定要让不同的燃料燃尽而不是燃烧相同的时间 |
15.炎热的夏天来啦!小明家买了一台电风扇.站在电风扇旁,小明感觉凉爽.于是他大胆猜想:是电风扇降低了室内温度.
为了验证猜想,他关闭了门窗,选取两支相同的温度计,进行了如下的探究实验.
下列步骤中有未完成的部分,请将其补充完整.
这一现象引发了小明的思考,为什么室温没有降低,而吹电风扇却觉得凉爽呢?小明联想到液体蒸发的知识.人体是通过汗液蒸发来调节体温的,人在吹电风扇时,汗液比平时蒸发得更快,所以感到凉爽.
为了证明吹电风扇能加快蒸发吸热的速度,小明又进行了实验,他只增加一种物质,并且首先补充了一个步骤,然后重复前面实验的操作.请你将下表的内容补充完整.
0 170232 170240 170246 170250 170256 170258 170262 170268 170270 170276 170282 170286 170288 170292 170298 170300 170306 170310 170312 170316 170318 170322 170324 170326 170327 170328 170330 170331 170332 170334 170336 170340 170342 170346 170348 170352 170358 170360 170366 170370 170372 170376 170382 170388 170390 170396 170400 170402 170408 170412 170418 170426 235360
为了验证猜想,他关闭了门窗,选取两支相同的温度计,进行了如下的探究实验.
下列步骤中有未完成的部分,请将其补充完整.
| 【实验步骤】 (1)温度计放置:将两支相同的温度计 分别放在靠近电风扇和远离电风扇的位置 (2)温度计读取:闭合电风扇开关,稍后读取温度计示数. 【分析论证】 两支温度计示数相同,表明吹电风扇不能降低室内温度 |
为了证明吹电风扇能加快蒸发吸热的速度,小明又进行了实验,他只增加一种物质,并且首先补充了一个步骤,然后重复前面实验的操作.请你将下表的内容补充完整.
| 增加物质 | 水(酒精) |
| 补充步骤 | 将两支温度计的玻璃泡同时蘸取适量的水(酒精) |
| 分析论证 | 如果观察到靠近电风扇的温度计的示数降低较快,说明吹电风扇能加快蒸发吸热的速度. |