Question

15．一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)（氣壓）大小是否與體積及溫度有關(guān)呢？某科學(xué)興趣小組同學(xué)科學(xué)小組建立假設(shè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（裝置如圖）
【建立假設(shè)】
假設(shè)一：一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)可能與氣體的溫度有關(guān)；
假設(shè)二：一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)可能與氣體的體積有關(guān)；
【實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)】
步驟一：取一根長(zhǎng)度約為 1米一端封閉的細(xì)玻璃管，在室溫（20℃）下用水銀密封一段空氣柱，將玻璃管豎直固定，并在玻璃管上標(biāo)出水銀柱下表面的位置，如圖所示；
步驟二：將空氣柱浸入50℃的水中，待水銀柱不再上升后，往玻璃管內(nèi)注入水銀，直到水銀柱下表面回到標(biāo)記處為止；
步驟三：將空氣柱浸入80℃的水中，重復(fù)實(shí)驗(yàn)．
【現(xiàn)象描述】空氣柱的溫度越高，上方的水銀柱也越長(zhǎng)．
【得出結(jié)論】
（1）本實(shí)驗(yàn)基于的假設(shè)是假設(shè)一．
（2）玻璃管置于在不同溫度的水中時(shí)，注入水銀，直到水銀柱下表面回到標(biāo)記處為了保持氣體體積不變．
（3）該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是在氣體體積相同時(shí)，溫度越高氣壓越大．
（4）下列是日常生活中的現(xiàn)象，其中科學(xué)原理與本實(shí)驗(yàn)相同的有①③．
①自行車在烈日下暴曬，車胎容易發(fā)生爆炸；
②壓縮一段封閉在注射器內(nèi)的空氣，發(fā)現(xiàn)越壓縮越費(fèi)力．
③凹陷的乒乓球放在熱水中，乒乓球會(huì)復(fù)原．

Answer 1

分析 （1）分析信息中與溫度有關(guān)的情況；
（2）氣體的壓強(qiáng)和氣體的溫度、質(zhì)量、體積有關(guān)，分析氣體壓強(qiáng)與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，應(yīng)注意運(yùn)用控制變量法；
（3）根據(jù)步驟一、二、三得出結(jié)論；
（4）根據(jù)“在氣體體積相同時(shí)，溫度越高氣壓越大”分析解答①②③．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)步驟一二三分別將同一段空氣柱置于20℃、50℃、80℃的環(huán)境中，改變空氣柱的溫度，故探究一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)可能與氣體的溫度的關(guān)系，故本實(shí)驗(yàn)基于的假設(shè)是假設(shè)一；
（2）玻璃管置于在不同溫度的水中時(shí)，注入水銀，直到水銀柱下表面回到標(biāo)記處為了保持氣體的體積不變；
（3）實(shí)驗(yàn)步驟一二三分別將同一段空氣柱置于20℃、50℃、80℃的環(huán)境中，注入不同的高度的水銀柱直到水銀柱下表面回到標(biāo)記處為止，水銀柱越高，壓強(qiáng)越大，故可得出在氣體體積相同時(shí)，溫度越高氣壓越大；
（4）本實(shí)驗(yàn)的科學(xué)原理為：“在氣體體積相同時(shí)，溫度越高氣壓越大”
①自行車在烈日下暴曬，車胎容易發(fā)生爆炸，說明溫度高，壓強(qiáng)會(huì)增大
②壓縮一段封閉在注射器內(nèi)的空氣，發(fā)現(xiàn)越壓縮越費(fèi)力，在氣體溫度不變時(shí)，體積越小，壓強(qiáng)越大．
③凹陷的乒乓球放在熱水中，乒乓球會(huì)復(fù)原，說明溫度高，壓強(qiáng)會(huì)增大．
故①③與本實(shí)驗(yàn)原理相同．
故答案為：（1）假設(shè)一；（2）保持氣體體積不變；（3）在氣體體積相同時(shí)，溫度越高氣壓越大；（4）①③．

點(diǎn)評(píng) 氣體的壓強(qiáng)大小與哪些因素有關(guān)，首先通過日�，F(xiàn)象進(jìn)行猜想，然后通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，在驗(yàn)證過程中采用了控制變量法和轉(zhuǎn)化法，此題中控制體積不變的方法通過轉(zhuǎn)化法來實(shí)現(xiàn)，是一個(gè)難點(diǎn)．