Question

如圖，是物理學(xué)工作者開展的一項(xiàng)探究性實(shí)驗(yàn)裝置．這個裝置的特點(diǎn)是：燒瓶與氣壓傳感器以導(dǎo)管相連，傳感器內(nèi)的氣壓感應(yīng)膜將氣體封閉在燒瓶內(nèi)，并將氣體的壓強(qiáng)變化傳遞給顯示器顯示；燒瓶置于一個盛水的大燒杯中，通過插在水中的溫度計觀測水溫．具體操作是：給燒杯加熱，每隔一段時間記錄水溫度及壓強(qiáng)顯示器的讀數(shù)．下表是實(shí)驗(yàn)記錄的一部分：

水的溫度/℃	20	30	40	50	60	70	…
氣體的壓強(qiáng)/Pa	1.0×105	1.03×105	1.07×105	1.1×105	1.14×105	1.18×105	…

（1）做這個實(shí)驗(yàn)時，不是采取直接給燒瓶加熱的辦法，而是將燒瓶浸在燒杯中的水里加熱，你認(rèn)為這樣做的好處是什么？______．
（2）你認(rèn)為，這個實(shí)驗(yàn)中被研究的對象是______；所探究的是______的關(guān)系．
（3）本實(shí)驗(yàn)中，對被研究的對象控制了哪些變量（即它的哪些量是不變的）？說出兩點(diǎn)：①______；②______．
（4）夏天，小宇將自行車車胎中的氣打得足足的，準(zhǔn)備出去游玩．路上遇到同學(xué)小周，于是他就將自行車停放在烈日下，與小周聊天，正聊得高興，猛然聽見“砰”的一聲巨響，車胎爆裂！奇怪，誰也沒有碰它，車胎怎么自己爆裂了呢？請你總結(jié)出上述探究的結(jié)論，并運(yùn)用該結(jié)論來解釋這一現(xiàn)象．

Answer 1

解：（1）實(shí)驗(yàn)時給燒杯加熱是通過熱傳遞的方式傳給燒杯中的水，使水的溫度升高．采用水浴法加熱的好處是：使可以使燒瓶受熱更加均勻；
（2）分析表格內(nèi)的氣體壓強(qiáng)隨溫度的變化而變化的關(guān)系可知：一定質(zhì)量的氣體，在體積保持不變時，它的溫度越高，其壓強(qiáng)越大；被研究的對象是燒瓶中封閉的氣體，探究的是氣體壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系；
（3）在該實(shí)驗(yàn)中控制了燒瓶中氣體的體積和燒瓶中氣體的質(zhì)量，從而研究氣體壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系；
（4）由上述實(shí)驗(yàn)可知，氣體的溫度越高，壓強(qiáng)越大；
在烈日照射下，車胎內(nèi)空氣溫度升高，空氣體積變大，當(dāng)體積大到一定程度時不再增大，氣體溫度繼續(xù)升高，車胎內(nèi)空氣壓強(qiáng)變大，大于外界大氣壓，車胎內(nèi)外受力不平衡，車胎脹破．
故答案為：
（1）可以使燒瓶均勻受熱；
（2）燒瓶中封閉的氣體，氣體壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系；
（3）①燒瓶中氣體的體積；②燒瓶中氣體的質(zhì)量；
（4）實(shí)驗(yàn)表明，氣體的溫度越高，壓強(qiáng)越大；烈日下，車胎內(nèi)氣體的溫度升高，壓強(qiáng)增大，超出了車胎承受的限度，所以爆裂掉．
分析：（1）熱傳遞是熱由高溫物體傳遞給低溫物體的過程．用水浴法加熱的好處是：使燒瓶均勻受熱；
（2）分析表中數(shù)據(jù)，瓶中的氣體體積不變，氣體的壓強(qiáng)隨溫度升高而增大；
（3）研究多因素問題常采用控制變量法進(jìn)行解決，即保持其它因素不變，只研究問題與其中一個因素的關(guān)系；
（4）烈日下，溫度高，車胎內(nèi)的壓強(qiáng)大，超過車胎所能承受的壓強(qiáng)，輪胎會爆裂．
點(diǎn)評：此題考查的知識點(diǎn)比較全面，對學(xué)生的要求較高，學(xué)生在解答此類題目是要充分利用所學(xué)知識，認(rèn)真分析，仔細(xì)計算．增強(qiáng)學(xué)生對圖表的分析能力，以及實(shí)驗(yàn)過程中分析、處理問題的能力．