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2.科学源于生活又高于生活,日常生活中的许多现象,往往隐含着科学道理,学习科学要善于观察、善于发现.
【生活发现】①自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸;
②压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力.
【提出问题】一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关?
【建立假设】假设一:一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关;
假设二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积或密度有关;
【实验检验】为验证假设一,进行如下操作:
步骤一:取一根长度约为 1米一端封闭的细玻璃管,在室温(20℃)下用水银密封一段空气柱,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置,如图所示;
步骤二:将空气柱浸入50℃的水中,待水银柱不再上升后,往玻璃管内注入水银,直到水银柱下表面到达标记处为止;
步骤三:将空气柱浸入80℃的水中,重复实验.
【现象描述】空气柱的温度越高,上方的水银柱也越长.
【得出结论】.
【评价交流】科学猜想往往需要一定的事实作为依据,请为猜想“气体产生的压强还可能与气体的质量有关”,列举一种事实作为依据:越接近地球表面,空气的越稠密,相同体积空气质量越大,气压越大;越往高空空气越稀薄,相同体积的空气质量越小,气压越小.

分析 (1)据生活实际可知,气体的压强可能和气体的温度、质量、体积等有关系;
(2)据右图可知,水银柱下方的空气的压强恰好等于水银柱的压强和水银柱上方的气压之和,所以在外界大气压不变的情况下,水银柱越高,说明管中气体的压强越大,即在这里我们可以把比较气体的压强转化成比较水银柱的高度;
(3)据实验现象得出结论即可;
(4)据生活中常见的现象分析即可,如据气压随高度的增加而减小现象分析即可.

解答 解:【建立建设】据生活常识可知,假设二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积或密度有关;
要探究气压与温度的关系,即需要选用相同质量的气体,改变温度,观察气体压强的变化,由于气体压强的大小不好比较,所以我们可以把比较气体的压强转化成比较水银柱的高度,故如下:
【实验检验】为验证假设一,逬行如下操作:
步骤一:取一根长度约为1米一端封闭的细玻璃管,在室温(20℃)下用水银密封一段空气柱,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置,如图所示;
步骤二:将空气柱浸入50℃的水中,待水银柱不再上升后,往玻璃管内注入水银,直到水银柱下表面到达标记处为止;
步骤三:将空气柱浸入80℃的水中,重复实验.
【现象描述】空气柱的温度越高,上方的水银柱也越长.故我们可以得出这样的结论:一定质量的气体,温度越高,其压强越大;
【评价交流】科学猜想往往需要一定的事实作为依椐,请为猜想“气体产生的压强还可能与气体的质量有关”,如:越接近地球表面,空气的越稠密,相同体积空气质量越大,气压越大;越往高空空气越稀薄,相同体积的空气质量越小,气压越小;
故答案为:
【建立建设】:体积或密度;
【实验检验】:水银柱下表面到达标记处;
【得出结论】:一定质量的气体,温度越高,其压强越大;
【评价交流】:越接近地球表面,空气的越稠密,相同体积空气质量越大,气压越大;越往高空空气越稀薄,相同体积的空气质量越小,气压越小.

点评 气体产生的压强(气压)大小与哪些因素有关,首先通过日常现象进行猜想,然后通过实验进行验证,在验证过程中采用了控制变量法和转换法,此题中控制体积不变的方法通过转换法来实现,是一个难点.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:作图题

6.如图所示,用螺丝刀撬起图钉,L2为F2的力臂,请在图上画出螺丝刀受到图钉阻力F2,并画出作用在螺丝刀柄上A点的最小动力F1的示意图.

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科目:初中物理 来源: 题型:多选题

13.物理学中用实验研究三个量(或三个量以上)之间的关系时,常采用控制变量法.下列实验设计是利用控制变量法的是(  )
A.
研究压力作用的效果
B.
研究滑动摩擦力的大小
C.
研究液体压强的特点
D.
研究平面镜成像的特点

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

10.阅读《可探究的科学问题》,回答问题.
可探究的科学问题
日常生活、自然现象中有许多现象会让我们产生疑问,把疑问陈述出来,就形成了问题,但不一定是科学问题.像个人爱好、道德判断、价值选择方面的问题都不属于科学问题.比如,“哪种品牌的运动鞋更好?”“为减少污染和交通拥堵,应该限制小汽车的使用吗?”等都不属于科学问题.
科学问题是指能够通过收集数据而回答的问题,例如,“纯水和盐水哪一个结冰更快?”就是一个科学问题,因为你可以通过实验收集信息并予以解答.
并不是每一个科学问题都可以进行探究,当问题太泛化或太模糊,就难以进行科学探究,比如“是什么影响气球贴到墙上?”.一般而言,可以探究的科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系,其中的变量必须是可检验的.也就是说,可以探究的科学问题中的因变量和自变量都是可以观察或测量的.例如,“增加气球与头发的摩擦次数会改变气球贴在墙上的效果吗?”,在这个问题中,气球与头发的摩擦次数是自变量,气球贴在墙上的效果是因变量,我们通过改变自变量就可以检验因变量怎样变化.
一个可探究的科学问题可以有不同的陈述方式,常见的陈述方式有下列三种,方式一:某个变量影响另一个变量吗?例如,导体的长度影响导体的电阻大小吗?方式二:如果改变某个变量,另一个变量会怎样变化?例如,如果增大导体两端的电压,导体中的电流就增大吗?方式三:一个变量跟另一个变量有关吗?例如,电流跟电压有关吗?科学探究的过程是围绕可探究的问题展开的,正是由于有了可探究的科学问题,才能使探究过程具有明确的方向.
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)下列问题中属于可以探究的科学问题的是BC.(选填选项前的字母)
A.哪种类型的音乐更好?
B.改变导体两端的电压,导体的电阻会改变吗?
C.水的温度越高,水蒸发得越快吗?
D.应该鼓励市民乘坐公共交通工具出行吗?
(2)请根据“两灯泡并联在电路中,一盏灯较亮,另一盏灯较暗”这一现象,提出一个可以探究的科学问题:灯泡的亮度与电流有关吗?.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

17.小明通过实验探究“物体受力情况与运动状态之间的关系”,他在弹簧测力计下悬挂一个3N的钩码(如图所示),钩码的运动状态与测力计的读数记录如表所示.
实验次数钩码的运动状态弹簧测力计读数(N)
匀速向上运动3.0
匀速向下运动3.0
加速向上运动4.5
加速向下运动2.3
减速向上运动2.4
减速向下运动3.8
(1)由①②可知,钩码在做匀速直线运动时,弹簧测力计对钩码的拉力等于(选填“大于”“小于”或“等于”)重力;
由③⑥可知,钩码在做加速向上或减速向下运动时,弹簧测力计对钩码的拉力大于(选填“大于”“小于”或“等于”)重力;
由④⑤可知,钩码在做加速向下或减速向上运动时,弹簧测力计对钩码的拉力小于(选填“大于”大于”或“等于”)重力.
(2)小明站在体重计上静止时,体重计的示数为550N.当小明从站立到迅速蹲下的过程中可看成先加速向下运动,然后减速向下运动,最后静止,据(1)中结论可知体重计的示数变化是:B.
A.一直小于550N,但最后等于550N    B.先小于550N,后大于550N,但最后等于550N
C.一直大于550N,但最后等于550N   D.先大于550N,后小于550N,但最后等于550N.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

7.小科发现江中心与江岸边水流速度不同,岸边水流速度几乎为零,离岸远一点的地方水流速度较大,小明想:河水流速与到岸的距离有什么关系呢?他邀请爸爸一起探究这个问题,他们设计了如图所示的两端开口的L形玻璃管,进行了如下实验:

(1)先在实验室模拟实验,将两端开口的L形玻璃管的水平部分置于水流中,竖直部分露出水面,当水流以速度υ正对L形玻璃管的水平部分开口端匀速流动时,管内外液面的高度差为h.再改变水流速度υ的大小,分别测出与υ对应的h值,将数据记录在表中.
实验次数1234567
v/(m/s)00.40.81.21.62.02.4
h/(mm)01664144256400576
根据表中数据反映的规律可知,当h为324mm时对应的水流速度为1.8m/s;
(2)归纳高度差和水流速度之间的关系式:h=100v2
(3)再到江边进行实地测量,你认为他们要测量的物理量是:测量点到河岸的距离s、对应的竖直管中高出液面的水柱高度h.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

14.在做探究凸透镜成像的实验中,
(1)小斌将凸透镜正对太阳光,在透镜的另一侧移动光屏,在距透镜10cm处,屏上呈现出最小最亮的光斑,则此凸透镜焦距约是10cm.
(2)小斌同学做实验时,发现烛焰在光屏上的像如图所示,若要使烛焰在光屏中心成像,只调节光屏,应将光屏向上调节(选填:“上”或“下”).
(3)若将烛焰移至距凸透镜15cm处,移动光屏,使烛焰在屏上得到倒立、清晰的实像,幻灯机(选填:“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)就是应用这一原理制成的.
(4)若将蜡烛远离透镜,光屏应靠近(选填:“靠近”、“远离”或“不移动”),屏上才可以出现清晰的像.我们可以从不同角度看到光屏上的像,是因为发生了漫反射(选填:“镜面反射”或“漫反射”).
(5)小莉同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜(靠近凸透镜)之间,移动透镜和光屏,直到在光屏上得到了一个倒立缩小的清晰的像.将近视眼镜镜片取下,发现光屏上的像变模糊了.为了使屏上的像重新变得清晰,在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下,应将光屏向左移动(选填“左”或“右”).

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

11.归纳式探究--研究弹簧的刚性系数:
弹簧受到拉力越大,弹簧伸长的长度就越长.但用同样大小的力拉两只不同的弹簧,伸长的长度不同,这说明弹簧有“软”、“硬”之分,容易被拉伸的弹簧比较软,反之比较硬.弹簧的软硬用它的刚性系数来表示,刚性系数越大,弹簧越硬.
材料S/m2nr/mA/(N•m-1
3×10-61001×10-290
3×10-61001×10-2180
6×10-61001×10-2360
3×10-62001×10-290
6×10-61002×10-245
为了研究弹簧的刚性系数与哪些因素有关,通过有关实验探究,取得数据如下(其中:S为制造弹簧的金属丝的横截面积,n为弹簧的匝数,r为弹簧的半径,A为弹簧的刚性系数):
(1)A=k$\frac{{S}^{3}}{{mr}^{3}}$,其中k与制造弹簧的材料有关,材料不同,k值一般不同.上述实验中钢的k值k=2×109N/m2(填上数值和单位).将数据变成公式,运用的是等价变换法.
(2)用粗细相同的铜丝做成半径相同但匝数不同的弹簧,则弹簧的刚性系数和匝数的关系可以用图象中的图线b表示.
(3)用横截面积为9×l0-6m2的钢丝制成一个60匝、刚性系数为100N/m的弹簧,则该弹簧的半径为3×10-2m.

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

12.小强是一个喜欢思考的同学.他想比较沙子和水这两种物质吸热能力的差异,他设计如图甲所示的实验装置,所使用仪器规格也完全相同.请你来帮他完成实验.

(1)测量出体积相同的水和沙子,然后安装仪器,并记下沙子和水的初始温度.请你找出上述叙述中的错误,并改正.
错误:体积相同的水和沙子;改正:质量相同的水和沙子.
(2)在实验时只要控制加热时间(选填“加热时间”或“温度变化”)相同就可以确定水和沙子吸收了相同的热量;加热完成后只要比较它们温度变化(选填“加热时间”或“温度变化”)的多少就可以比较出沙子和水吸热能力差异;若在实验时发现,沙子温度升高得比水多,则吸热能力较强的是水.
(3)根据小强得出的结论,结合图乙的信息,此时是夜晚(选填“中午”或“夜晚”).

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