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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压强的大小与哪些因素有关？
    【建立假设】
    假设一：一定质量的气体产生压强的大小可能与气体的温度有关；
    假设二：一定质量的气体产生压强的大小可能与气体的体积有关；
    【实验检验】为了验证假设一，进行如下实验：
    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，并在玻璃管上标记处标出水银柱下表面的位置（如图所示），此空气柱的压强记为p1．
    步骤二：将空气注侵入50℃的水中，水银柱上升直至停止，此空气柱的压强记为p2．
    步骤三：往玻璃管内注入水印，直到水银柱的下表面对准所标出的位置为止，此空气柱的压强记为p3．
    【实验分析】
    （1）p1、p2、p3的大小关系是p1=p2＜p3．
    （2）实验的步骤三，往玻璃管内注入水银，直到水银柱的下表面对准所标出的位置为止，这样操作目的是控制封闭气体的体积不变．
    【得出结论】通过观察空气柱上方水银柱的长度可以得出，一定质量的气体产生的压强与气体的温度有关，气体的温度越高，压强越大．
    【实验反思】实验后小敏同学作了如下的反思，一定质量的气体，升温后改变了气压，那么，根据上面步骤二中的实验现象（水银往上升），可以得出：一定质量的气体，若增大气体的体积，则气压会减小，此结论你认为合理吗？没有控制气体温度不变．

    分析 （1）气体的压强和气体的温度、质量、体积有关，分析气体压强与其中一个因素的关系时，应注意运用控制变量法；
    （2）一定质量气体产生压强的大小是由封闭空气柱上方水银柱的长度来显示的．

    解答 解：（1）由于步骤一和步骤二中水银柱的长度相同，故p1=p2，步骤三中水银柱的长度大于步骤一和步骤二中水银柱的长度，故p1=p2＜p3；
    由实验可知，玻璃管内空气的体积一定，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：在气体体积一定时，一定质量的气体产生的压强随气体温度的升高而增大；
    （2）探究一定质量的气体产生压强的大小可能与气体的温度有关，应控制体积不变，故步骤三往玻璃管内注入水银，直到水银柱的下表面对准所标出的位置为止，目的是控制封闭气体的体积不变；
    【得出结论】一定质量气体产生压强的大小是由封闭空气柱上方水银柱的长度来显示的，这里采用的是转换法；由实验可知，玻璃管内空气的体积一定，空气柱的温度越高，上方的水银柱也越长，气体压强越大；
    【实验反思】探究一定质量的气体产生压强的大小可能与气体的体积有关，应控制气体温度相同，步骤二中，温度变高，故得出的结论不合理．
    故答案为：（1）P1=P2＜P3；（2）控制封闭气体的体积不变；空气柱上方水银柱的长度；大；没有控制气体温度不变．

    点评 气体的压强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
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    相关习题

    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    5．如图所示，左边烧瓶内的水一直在沸腾，请回答：
    （1）观察烧瓶内的甲温度计和烧杯内的乙温度计的读数情况，可以发现：甲温度计的读数不变，乙温度计的读数升高；（填“变大”、“变小”或“不变”）
    （2）烧瓶和烧杯内的水的多少变化情况是：烧瓶内的水变少，烧杯内的水变多；
    （3）在此实验中，水发生的物态变化有汽化、液化．
    （4）根据实验现象得到的结论有：
    ①水沸腾时吸收热量，温度不变 ②液化要放热．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    14．物理兴趣小组在“探究水果电池电压”的实验中：小明用铜片和锌片作为电极插入较小的柠檬制成了一个水果电池，如图所示．小华用铜片和铝片插入较大的柠檬也制成了一个水果电池．他们分别连通相同的音乐芯片，小华比小明的芯片声音要响一些．由此他们作出如下猜想：
    猜想一：水果电池电压可能与水果的大小有关；
    猜想二：水果电池电压可能与电极的材料有关；
    猜想三：…
    猜想四：…
    （1）为了验证猜想一，小明用同一个柠檬制成水果电池，沿着电极插入的方向不断慢慢地切去外侧的部分柠檬，分别测出电压，如表一所示：分析表一中数据，说明猜想一是错误（选填：“正确”或“/错误”）的．
    表一                                         
    柠檬大小一个大半个半个小半个
    电压U/V0.800.800.800.80
    表二
    电极材料铜和锌铜和铝铜和铁
    电压U/V0.8800.600.46
    （2）为了验证猜想二，小华用铜片作为电池的正极，分别用外形相同的锌、铝、铁等金属片作为电池的负极，将金属片电极插入某一柠檬，并保持两金属片间的距离和插入深度相同，分别测出两金属片间电压，如表二所示，分析表中数据，得到的结论是水果电池电压与电极的材料有关．
    （3）小华选用表二中铜和锌制成的柠檬电池用力压在桌面上滚了几下，其它条件不变时，测得两极间电压达到1.0V，据此请你提出一个有价值、可探究的问题：水果电池的电压可能与水果的软硬度有关；
    （4）小阳同学在实验中用铜片和锌片插入柠檬中做成一个水果电池，可以使一个发光二极管发光．那么铜片和锌片哪个是柠檬电池的正极呢？现有上述柠檬电池、发光二极管（具有单向导电性）、开关各一个，导线若干，请你设计一个实验，并简要说明如何确定柠檬电池的正极．（可画图辅助说明）

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    11．小明通过学习得知：一般情况下，水的质量一定时，加入食盐的质量越多，溶液的浓度就越高．他想探究食盐水溶液的导电性能与什么因素有关．小明的猜想是：
    a．食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关．
    b．食盐水溶液的导电性能与金属片之间的距离有关．
    c．食盐水溶液的导电性能与溶液的温度有关．
    小明利用水、食盐、烧杯、小勺子、电源、刻度尺、小灯泡、金属片、酒精灯等器材，设计了如图的装置，进行了探究实验．他记录的实验表格如下：
    实验次数加入食盐量两金属片AB间距离/厘米灯泡亮度
    1$\frac{1}{4}$勺2微亮
    2$\frac{1}{2}$勺2较亮
    3$\frac{1}{4}$勺1较亮
    4$\frac{1}{2}$勺1很亮
    （1）比较实验次数1和2可验证猜想b（选填“a”、“b”或“c”）．
    （2）这个实验用到了控制变量法，我们所学的实验中，很多也用到了控制变量法，请举一例：探究电流与电压、电阻的关系．
    （3）在实验过程中，小明认为用电流表代替小灯泡也能进行实验，你认为可行（选填“可行”或“不可行”），理由是食盐水溶液相当于一个电阻，与电流表串联不会短路，而电流表可以准确反映电流的大小．
    （4）利用现有的装置和器材，请你对猜想c进行探究验证．
    ①实验步骤：用酒精灯加热食盐水溶液，观察小灯泡的亮度变化．
    ②你怎样对该实验结果进行分析判断？
    （5）请你提出一个新的猜想：溶液的导电性能可能还与金属片插入溶液中的深度有关．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    18．为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如图所示的探究实验：将A、B、C三个小球先后从同-装置高分别为hA、hB、hC的位置滚下（mA=mB＜mc，hA=hC＞hB），推动小木块运动一段距离后停止．请你根据生活经验和所学的物理探究方法，回答以下问题：
    （1）在图甲和图丙实验中，A球、C球刚滚到水平面时的速度相等．（选填“相等”或“不相等”） 
    （2）小球推动小木块运动的距离越大，安全隐患越大．（选填“越大”、“不变”或“越小”）
    （3）用来研究超载安全隐患时，我们应选择甲丙两个图所示实验进行比较．
    （4）用来研究超速安全隐患时，我们应选择甲乙两个图所示实验进行比较．
    （5）实验过程中小球的动能是变化的．（选填“变化”或“不变”）

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    8．买臣同学为了探究金属热电阻的阻值与温度的关系，他们选择了蓄电池（2V）、电流表、滑动变阻器R1、金属热电阻R0、控温装置、开关等器材，设计了图甲所示的电路并进行了有关实验，所得数据如表：
    t/℃01020304050
    R0/欧3040506090140
    （1）根据图甲的电路图进行实物线路连接（控温装置未画出），现在还有一条导线没有连接，在答题卷的图乙中，请你用笔画线代替导线把它连上（要求滑片左移时电阻减小）．
    （2）在该电路中，滑动变阻器的作用是改变电路中的电流．
    （3）分析表中数据，可以得出金属热电阻的阻值随温度的升高而增大（选填“减小”、“增大”或“不变”）．
    （4）在实验过程中，金属热电阻的温度逐渐升高，同时调节滑动变阻器，发现电流表的示数逐渐减小，则滑动变阻器的接入阻值可能不变（选填“一定增大”、“一定减小”或“可能不变”）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    15．板栗加工厂通常采用“低压法”去壳：在2千帕低压条件下，将板栗加热到一定温度，板栗内的水分汽化，短时间内无法逸出，致使壳内外存在很大的气压差，使外壳爆裂实现去壳．某科研小组想研究板栗用“低压法”爆壳时，爆壳率与温度的关系．图甲是实验装置示意图，实验过程如下：
    ①准备实验板栗若干份，每份2千克．
    ②设置爆壳箱内气压恒为2千帕，分别在60℃、65℃、70℃、75℃和80℃的温度下对5份实验板栗进行爆壳，每次爆壳时间均为60分钟，记录爆壳数并计算爆壳率．
    ③重复步骤②进行多次实验，并计算各温度下爆壳率平均值，实验结果如图乙所示．

    （1）实验板栗除了品种相同外，还需控制哪些因素相同？板栗的形状、板栗的新鲜度（写出2点）．
    （2）分析图乙可以得出的结论是爆壳箱内气压一定时，温度越高板栗的爆壳率越高．
    （3）查阅资料得知：板栗壳内外气压差越大爆壳率越高，同时壳内气体更容易逸出，科研小组又进行如下实验：取2千克实验板栗，先在气压恒为101千帕、温度恒为80℃的条件下预热30分钟，然后立刻放入气压恒为2千帕、温度恒为80℃的爆壳箱中进行30分钟爆壳，多次实验发现平均爆壳率上升为90%，请解释其原因：101千帕远大于爆壳箱内的气压，板栗在101千帕下预热时壳内产生的水蒸气漏失少；当将预热好的板栗放入爆壳箱时，板栗壳内外的气压差变得更大，从而提高爆壳率．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    12．小强用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等器材探究凸透镜成实像的规律．
    （1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，点燃蜡烛后，发现无论怎样移动光屏，都找不到蜡烛的像，其原因可能是蜡烛、凸透镜和光屏的中心不在同一高度．
    （2）探究时，小强依次改变蜡烛的位置，移动光屏找到清晰的像，记录了下表所示的数据．
     实验次数 1 2 34 5 6 7
     物距/cm 50 40 35 30 25 20 15
     像距/cm 12.5 13.314  15 16.7 2030
    （3）由上表可知，凸透镜的焦距是10cm，第3次实验中，在光屏上可得到缩小像，实验进行一段时间后蜡烛变短了，要使蜡烛的像仍在光屏中心，应将光屏向上移动．
    （4）如图所示，当光屏上出现烛焰清晰的像时，如果去掉光屏，眼睛在A处能（选填“能”或“不能”）看到这个像．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    13．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距为10cm．
    （1）蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时所成的是倒立、缩小的实像．
    （2）保持透镜在50cm刻度线不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应将蜡烛向右移，光屏向右移．（填“左”或“右”）
    （3）保持透镜在50cm刻度线不动，将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，此时的成像原理在生活中的应用实例是放大镜．（写出一种即可）
    （4）做上述实验时，若用发光二极管做成的“F”字样作发光体代替蜡烛，其好处是像更稳定，便于比较像与物体的大小．（写出一点即可）

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