Question

如图，是物理学工作者开展的一项探究性实验装置．这个装置的特点是：烧瓶与气压传感器以导管相连，传感器内的气压感应膜将气体封闭在烧瓶内，并将气体的压强变化传递给显示器显示；烧瓶置于一个盛水的大烧杯中，通过插在水中的温度计观测水温．具体操作是：给烧杯加热，每隔一段时间记录水温度及压强显示器的读数．下表是实验记录的一部分：

水的温度/℃	20	30	40	50	60	70	…
气体的压强/Pa	1.0×105	1.03×105	1.07×105	1.1×105	1.14×105	1.18×105	…

（1）做这个实验时，不是采取直接给烧瓶加热的办法，而是将烧瓶浸在烧杯中的水里加热，你认为这样做的好处是什么？______．
（2）你认为，这个实验中被研究的对象是______；所探究的是______的关系．
（3）本实验中，对被研究的对象控制了哪些变量（即它的哪些量是不变的）？说出两点：①______；②______．
（4）夏天，小宇将自行车车胎中的气打得足足的，准备出去游玩．路上遇到同学小周，于是他就将自行车停放在烈日下，与小周聊天，正聊得高兴，猛然听见“砰”的一声巨响，车胎爆裂！奇怪，谁也没有碰它，车胎怎么自己爆裂了呢？请你总结出上述探究的结论，并运用该结论来解释这一现象．

Answer 1

解：（1）实验时给烧杯加热是通过热传递的方式传给烧杯中的水，使水的温度升高．采用水浴法加热的好处是：使可以使烧瓶受热更加均匀；
（2）分析表格内的气体压强随温度的变化而变化的关系可知：一定质量的气体，在体积保持不变时，它的温度越高，其压强越大；被研究的对象是烧瓶中封闭的气体，探究的是气体压强与温度的关系；
（3）在该实验中控制了烧瓶中气体的体积和烧瓶中气体的质量，从而研究气体压强与温度的关系；
（4）由上述实验可知，气体的温度越高，压强越大；
在烈日照射下，车胎内空气温度升高，空气体积变大，当体积大到一定程度时不再增大，气体温度继续升高，车胎内空气压强变大，大于外界大气压，车胎内外受力不平衡，车胎胀破．
故答案为：
（1）可以使烧瓶均匀受热；
（2）烧瓶中封闭的气体，气体压强与温度的关系；
（3）①烧瓶中气体的体积；②烧瓶中气体的质量；
（4）实验表明，气体的温度越高，压强越大；烈日下，车胎内气体的温度升高，压强增大，超出了车胎承受的限度，所以爆裂掉．
分析：（1）热传递是热由高温物体传递给低温物体的过程．用水浴法加热的好处是：使烧瓶均匀受热；
（2）分析表中数据，瓶中的气体体积不变，气体的压强随温度升高而增大；
（3）研究多因素问题常采用控制变量法进行解决，即保持其它因素不变，只研究问题与其中一个因素的关系；
（4）烈日下，温度高，车胎内的压强大，超过车胎所能承受的压强，轮胎会爆裂．
点评：此题考查的知识点比较全面，对学生的要求较高，学生在解答此类题目是要充分利用所学知识，认真分析，仔细计算．增强学生对图表的分析能力，以及实验过程中分析、处理问题的能力．