Question

3．科學(xué)源于生活有高于生活，日常生活中的許多現(xiàn)象，往往隱含著科學(xué)道理，學(xué)習(xí)科學(xué)要善于觀察，善于發(fā)現(xiàn)．
【生活發(fā)現(xiàn)】
①自行車在烈日暴曬，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．
【提出問題】
一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)？
【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)證實(shí)】為驗(yàn)證假設(shè)一，進(jìn)行如下操作．
步驟一，取一根長(zhǎng)約為1米一端封閉的細(xì)玻璃管，在室溫（20℃）下用水銀封閉一端空氣住，將玻璃管豎直固定，并在玻璃管上標(biāo)出水銀下表面的位置如圖所示．
步驟二，將空氣柱浸入50℃的水中，待水銀柱不在上升后，往玻璃管內(nèi)注入水銀直到水銀柱下表面到達(dá)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】一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大．
【評(píng)價(jià)交流】科學(xué)猜想往往需要一定的事實(shí)作為依據(jù)，請(qǐng)為猜想“氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)還可能與氣體的質(zhì)量有關(guān)”，例舉一事實(shí)作為依據(jù)輪胎內(nèi)氣體充的越多越難充氣．

Answer 1

分析 （1）據(jù)生活實(shí)際可知，氣體的壓強(qiáng)可能和氣體的溫度、質(zhì)量、體積等有關(guān)系；
（2）據(jù)右圖可知，水銀柱下方的空氣的壓強(qiáng)恰好等于水銀柱的壓強(qiáng)和水銀柱上方的氣壓之和，
所以在外界大氣壓不變的情況下，水銀柱越高，說明管中氣體的壓強(qiáng)越大，即在這里我們可以把比較氣體的壓強(qiáng)轉(zhuǎn)化成比較水銀柱的高度；
（3）據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論即可；
（4）據(jù)生活中常見的現(xiàn)象分析即可，如據(jù)氣壓隨高度的增加而減�。ɑ蚧@球、輪胎充入的氣體越多壓縮越費(fèi)力）現(xiàn)象分析即可．

解答 解：【建立假設(shè)】
據(jù)生活常識(shí)可知，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，說明壓強(qiáng)越大；
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（或密度）有關(guān)．
要探究氣壓與溫度的關(guān)系，即需要選用相同質(zhì)量的氣體，改變溫度，觀察氣體壓強(qiáng)的變化，
由于氣體壓強(qiáng)的大小不好比較，所以我們可以把比較氣體的壓強(qiáng)轉(zhuǎn)化成比較水銀柱的高度，故如下：
【實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)】為驗(yàn)證假設(shè)一，進(jìn)行如下操作：
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，直到水銀柱下表面到達(dá)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】故我們可以得出這樣的結(jié)論：一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，其壓強(qiáng)越大；
【評(píng)價(jià)交流】科學(xué)猜想往往需要一定的事實(shí)作為依椐，請(qǐng)為猜想“氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)還可能與氣體的質(zhì)量有關(guān)”，
如：越接近地球表面，空氣的越稠密，相同體積空氣質(zhì)量越大，氣壓越大；
越往高空空氣越稀薄，相同體積的空氣質(zhì)量越小，氣壓越小；
籃球內(nèi)氣體充的越多越難被壓縮；
輪胎內(nèi)氣體充的越多越難充氣等．
故答案為：【建立假設(shè)】：體積（或密度）；
【實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)】：水銀柱下表面到達(dá)標(biāo)記處；
【得出結(jié)論】：一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大；
【評(píng)價(jià)交流】：越接近地球表面，空氣的越稠密，相同體積空氣質(zhì)量越大，氣壓越大；
越往高空空氣越稀薄，相同體積的空氣質(zhì)量越小，氣壓越小；
籃球內(nèi)氣體充的越多越難被壓縮；
輪胎內(nèi)氣體充的越多越難充氣等．（任舉一例即可）

點(diǎn)評(píng) 本題是探究氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)（氣壓）大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，首先通過日常現(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)．