Question

7．某同學想了解為什么氣體會對容器的壁有壓強，老師用如下實驗解釋：
如圖，將托盤天平的左盤倒扣在支架上，調節(jié)天平平衡后，將一袋綠豆源源不斷地從同一高處落到左盤上，發(fā)現(xiàn)天平指針偏轉并保持一定角度，左盤受到一個持續(xù)的壓力．容器中氣體分子碰撞器壁的現(xiàn)象與上述實驗現(xiàn)象十分相似．可見，容器中大量氣體分子不斷碰撞器壁時，整體上也會產(chǎn)生一個持續(xù)的壓力，而單位面積上所受的壓力就是氣體對器壁的壓強．   
（1）上述過程中運用的科學方法主要是類比法．
（2）老師告訴該同學，溫度越高，密閉容器中氣體對壁的壓強越大，請你只利用上述的實驗器材，設計一個方法，驗證這個規(guī)律．你的方法是：將一袋綠豆源源不斷地從更高的高度落到左盤．
（3）根據(jù)上述實驗現(xiàn)象，請你判斷：在柴油機中，當活塞壓縮缸內氣體時，缸內氣體的壓強變大．（填變化情況）．

Answer 1

分析 （1）實驗中用綠豆對天平盤的壓力，來類比氣體分子對容器壁的壓力，據(jù)此判斷其所用的科學方法；
（2）因為溫度越高，分子的無規(guī)則運動越劇烈，據(jù)此可采取相應的措施，使其運動更劇烈，從而產(chǎn)生更大的壓力和壓強；
（3）在柴油機中，壓縮氣體做功，使氣體的內能增大，溫度升高，據(jù)此可判斷氣體壓強的變化．

解答 解：（1）在該實驗中，將一袋綠豆源源不斷地從同一高處落到左盤上，用綠豆對天平盤的壓力，來類比氣體分子對容器壁的壓力，這屬于類比法；
（2）溫度越高，密閉容器中氣體對壁的壓強越大，是由于溫度越高，分子無規(guī)則運動越劇烈造成的．因此，為了驗證這一規(guī)律，可在剛才實驗的基礎上，將一袋綠豆源源不斷地從更高的高度落到左盤，以增大其壓力和壓強，從而使上述規(guī)律得到驗證．
（3）根據(jù)上述實驗現(xiàn)象可知，在柴油機中，當活塞壓縮缸內氣體時，缸內氣體的內能增大，溫度升高，分子的無規(guī)則運動越劇烈，對氣缸壁產(chǎn)生的壓強就會變大．
故答案為：（1）類比；
（2）將一袋綠豆源源不斷地從更高的高度落到左盤；
（3）變大．

點評 本題中運用了類比法通過形象直觀的實驗，探究了氣體會對容器的壁有壓強，以及氣體對容器壁壓強與溫度的關系．并將這一規(guī)律與熱機的工作過程相結合，是一道好題．