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    3．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，直到水银柱下表面回到标记处为止；
    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】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；【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化法，此题中控制体积不变的方法通过转化法来实现，是一个难点．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    7．以下是墨墨测量铝块密度的实验，他主要设计了三个步骤．
    （1）测量铝块的质量．
    ①把天平放在水平台面上；
    ②将铝块放在左盘里，在右盘中加减砝码，并移动游码位置使天平可以平衡；
    ③把游码放在标尺的零刻度线处，调节横梁的螺母，使横梁平衡；
    ④平衡时砝码的质量为m1，游码的示数为m2，记录下铝块的质量．
    请将以上步骤进行合理排序：①③②④（填序号），铝块的质量为m1+m2g．
    （2）再测量该铝块的体积．
    ①先用量筒量取50mL的水；
    ②将用细线系着的铝块完全浸入量筒的水中，此时量筒示数为V1，则该铝块的体积为V1-50mL．
    （3）得出结论：
    该铝块的密度为$\frac{{m}_{1}+{m}_{2}}{{V}_{1}-50}$g/mL．

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    科目：初中物理 来源： 题型：计算题

    8．某同学乘着的汽艇遥对一座高崖，他对山崖大喊一声，5s后听到回声（已知声音在空气中的速度为340m/s）求：
    （1）若汽艇静泊在水面上他离高崖有多远？
    （2）若汽艇以10m/s的速度正对山崖驶去，他喊时离山崖有多远？

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    11．微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音．小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系．他选取了材料与管壁厚度均相同、长度和直径都不同的三根直管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如下表：
    编号长度/cm直径/cm频率/Hz
    125.501.502131
    231.002.001284
    348.502.50656
    （1）三根管中音调最低的是3号．
    （2）根据表中数据，能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论？请说明你的理由．
    答：不能（能/不能）． 如果不能，需要如何改进？比如要探究管子发出声音的频率随长度的变化关系，需要选用直径相同、长度不相同的管子做实验．（管子的材料与管壁厚度都相同）
    （3）小明发现悬挂的金属管发出声音时在做有规律的摆动．那么金属管发出的声音是由于摆动所产生的吗？请设计一个简单的实验来回答上述问题，简要写出实验的操作及判断方法．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    18．归纳式探究：
    科学家安培发现，两根平行导线通电后有如图1所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）．
    （1）可见，平行通电导线之间有力的作用．而且，当通入的电流方向相反时，导线相互排斥；
    （2）安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小与两根导线中的电流I1、I2，导线的长度l，导线之间的距离r有关，有关实验数据如下：
    实验次数l/mI1/AI2/Ar/mF/N
    110.20.20.11.0×10-7
    210.10.20.10.5×10-7
    31.50.20.20.11.5×10-7
    410.20.20.052.0×10-7
    51.50.20.40.13.0×10-7
    ①通过实验数据可得，两平行导线间的相互作用力F的表达式为F=k$\frac{l{I}_{1}{I}_{2}}{r}$（其中k为常数），k=2.5×10-7N/A2；
    ②我们通过实验数据可以写出相应的表达式，这在物理上是等价变换法．
    ③对于长度一定的两根平行导线，如果保持通入电流I1、I2大小不变，导体所受到的力F与导线之间的距离r之间的关系可以用图象2中的图线b来表示．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    8．小龙龙在连接两盏灯的串联电路时发现，只有灯L1发光，灯L2不发光．龙龙认为该电路可能有故障，也可能没有故障．请你认真、全面地分析出现此现象的原因，在不拆原电路的基础上，适当添加器材，设计实验，帮助龙龙分析灯L2不发光的原因．
    要求：过程中写明添加的器材；
    根据实验过程和现场写出结论．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    15．最近，微信朋友圈里流传着“黑心秤“的说法传闻称许多菜市场的商家在电子秤下面放上衬垫物，这样电子秤显示的示数会大于商品的质量导致消费者购买的商品短斤缺两，电子秤下放上衬垫物真会这样吗？
    [实验与记录]
    科学兴趣小组准备了电子秤、称量物（100克、300克、500克砝码各1个），泡沫板，毛毯、纸板，进行实验，结果记录如表1．
    　衬垫材料
    示数/克
    称量物    		　无泡沫板　毛毯　纸板　
    　500克砝码　500　500　498　500
    　300克砝码　300　300　299　300
    　100克砝码　100　100　100　100
    [分析与结论]
    通过对表1实验结果的分析，可得出的结论是在电子秤下面放上衬垫物，电子秤显示的示数不会大于商品的质量．
    [问题与猜想]
    用毛毯作为衬垫物时，电子秤显示的示数有偏差是什么因素引起的？科学兴趣小组通过思考和讨论后认为可能与毛毯太软引起电子秤倾斜有关为此，他们又制定了实验方案并进行实验．
    [实验与记录]
    把电子秤置于水平木板上，调零后放上砝码测量，改变木板与水平桌面的倾角α的大小，调零后继续实验，如图1，结果记录如表2．
    　　 　倾角
    示数/克
    称量物    		　0°5°10°　15°　
    　500克砝码　500　498　492　483
    　300克砝码　300　299　295　290
    　100克砝码　100　10098　97
    由表中数据可知，科学兴趣小组成员不仅研究了电子秤示数变化与电子秤是否倾斜有关，还研究了电子秤示数与倾角大小的关系；

    [分析与推理]
    科学兴趣小组为寻找电子秤倾斜后示数减小的原因，查阅了电子秤的电路原理图（如图2）了解到电子秤示数随电流的增大而增大，压力传感器R的阻值随压力的变化而变化．
    根据以上信息，定值电阻R0的作用是避免电路发生短路．
    解释电子秤示数随倾角增大而减小的原因：电子秤倾角变大，压力传感器所受压力变小，压力传感器电阻变大，电子秤示数变小．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    12．学习了电学知识后，小明、小亮和小艳所在的兴趣小组发现：电学量的变化往往能够用来反映力学、热学、光学等物理量的变化．在冯老师的点拨下，他们在探究过程中不断完善和优化方案，共同设计了一种用电学量的变化来反映力学量--距离变化的装置．

    （1）图（甲）所示是他们最初设计的装置原理图．图中R0是定值电阻，ab是总电阻为9Ω、长60cm、粗细均匀、电阻随长度均匀变化，且沿竖直方向固定放置的金属杆，M是上下均有挂环、可沿竖直导轨上下移动的小物块，M上连有一根左端有滑片P、电阻不计的水平金属细杆，细杆与导线以及P与ab均接触良好，P在ab的中点时，对应于轴既不上移也不下移的位置．除金属杆ab、小物块M、金属细杆和导轨外，他们还准备了以下器材：A．电源（提供4V的稳定电压）B．电流表A（量程0-0.6A）C．电压表V1（量程0～3V）D．电压表V2（量程0～15V）E．定值电阻R0（1Ω、3Ω、5Ω和6Ω的电阻各一个）F．开关S一个，导线（足够长）若干
    ①认真研究该原理图后，小艳认为图中只需一个电表即可，于是她将电流表去掉，则电流表所在处应该用一根导线替代（填“让其断路”或“用一根导线替代”）．
    ②小明和小亮认为：该装置应该尽量大地反映M移动的距离范围，同时还希望电压表上的每根刻度线都能够表示出轴移动的距离值．要达到此目的，电压表应该选C（填器材序号字母）；定值电阻应该选阻值为3欧的．
    ③在他们改进并初步完善的设计方案中，P在ab的中点，M既不上移也不下移时，电压表的示数是1.5V．
    （2）冯老师在充分肯定他们的设计方案后，提出-个建议：能否在上述改进并初步完善的方案基础上再想想办法，使测量的距离范围更大？
    他们经过热烈讨论后，决定增加一组滑轮组试试．图（乙）中的A、B、C是小明、小亮和小艳分别画出的滑轮组与M连接的示意图．他们希望通过电表的示数间接反映绳上N点的移动距离，且要求N点移动距离范围超过M．
    ①小明的连接方式能够达到目的吗？请说明理由．
    ②小亮（填“小明”、“小亮”或“小艳”）的连接方式，测量的N点移动距离范围最大．该连接方式中，电压表量程的l/3刻度线处表示的N点移动距离为100 cm．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    13．小文发现：生鸡蛋放入水中会下沉，鸡蛋的密度到底有多大呢？他来到实验室做实验．
    （1）他将天平放在水平桌面上，把游码移到标尺左端零刻线处，观察到指针的偏转情况如图甲所示，他应将平衡螺母向左（选填“左”或“右”）调，使天平横梁平衡；他把鸡蛋放入天平左盘，正确操作后，天平的示数如图乙所示，则鸡蛋质量是57.2g，他又按图丙所示的方法测出了鸡蛋体积是52cm3，则鸡蛋的密度为1.1×103kg/m3．
    （2）小文回家后又想测熟鸡蛋的密度，他把熟鸡蛋放入水中发现它也下沉，于是他找来家中的一个柱形薄壁的透明杯子、小米、刻度尺、水盆和适量的水，进一步测出了熟鸡蛋的密度．请你帮他将后面的实验步骤补充完整，并写出熟鸡蛋密度的表达式．
    ①向杯内倒入适量的水，用刻度尺测出杯内水的高度为h1；
    ②将鸡蛋浸没在杯内的水中，用刻度尺测出杯内水的高度为h2；
    ③取出鸡蛋，将杯内水倒净并擦干，放入适量小米，其漂浮在水盆中如图丁（放小米的目的是使杯在水中不倾斜），用刻度尺测出杯底浸入水中的深度为h3；
    ④将熟鸡蛋放入杯内小米中，杯子仍竖直漂浮在水面上，用刻度尺测出杯底浸入水中的深度为h4，熟鸡蛋的密度表达式为ρ=$\frac{{h}_{4}-{h}_{3}}{{h}_{2}-{h}_{1}}$×ρ水．

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