生活中处处有物理,同学们在玩中都会无意识的涉及到许多物理知识,以下两个现象可能您尝试或观察过:(1)喝牛奶时,把吸管插入牛奶盒中往里吹气,迅速放开,牛奶从吸管喷出.(2)在室温下,把吹鼓的气球放在火炉附近,过一会儿,气球就爆破了.由以上现象进行猜想:当气体的体积一定时,气体压强可能与气体的 和 有关.
【设计并进行试验】
小明同学进行了如下实验来研究烧瓶内水面上方的气体压强:
(1)把细玻璃管插入装有半瓶水的密闭烧瓶中,如图所示:
(2)从细管上端往烧瓶里吹气,瓶内气体压强 (选填“增大”、“减小”或“不变”);迅速放开,观察到细玻璃管内水柱上升到a处位置(如图所示).
(3)接着用手握住烧瓶的瓶颈部分,使瓶内气体的压强增大,请您在图中画出细玻璃管内水柱所上升到b处的大致位置;
【实验拓展】控制其他条件条件相同时,换用内径不同的细玻璃管进行上述实验,则管内水柱上升的高度会 (选填“相同”或“不同”).理由是 .
中国是礼仪之邦,接待客人时常常会泡上一杯热茶。某同学用热水泡茶时发现茶叶很快就会沉入水底,他想如果用冷水来泡茶情况又是怎样的呢?为此他做了用不同温度的水泡茶的实验,并测出了茶叶从加水到下沉所需的时间,结果如表所示。
温度(℃) |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
时间(min) |
220 |
130 |
25 |
10 |
4 |
【现象分析】茶叶吸水膨胀,它的重力增大,浮力________,由于重力大于浮力,所以下沉。
【原因解释】由上表可知,温度越高,茶叶从加水到下沉的时间越短,请从微观角度解释其可能的原因:________________________________________________________________。
【实际应用】夏季到了,又是电蚊香大显身手的时候。使用时,接上电源,使蚊香片温度升高,香味很快散发到空气中。请你再举出一个上述原理在生活中应用的例子:________________________________________________________________________。
用如图所示的装置演示气体扩散现象,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是________(选填“A”或“B”)瓶。根据________________________________现象可知气体发生了扩散。扩散现象说明气体分子________________________________。若实验温度分别为①0℃,②4℃,③20℃,④30℃,则在________温度下(填序号)气体扩散最快。
请你亲历下述实验,回答后面的问题:
(1)提出问题:物质是由大量分子构成的,这些又小又轻的分子是一个紧挨一个还是彼此间有间距呢?
猜热:________________________________________________________________________。
(2)验证:为了验证汶个问题,设计了如图所示的实验,并记录了测量数据。
混合前水的体积(V/cm3) |
50 |
混合前酒精的体积(V/cm3) |
50 |
水和酒精混合后的总体积(V/cm3) |
94 |
(3)结论:由以上实验可知________________。
实验探究和推理都是科学研究的基本方法。比如科学猜想,往往是以一定的事实和已有知识为依据,通过推理而提出来的:
(1)用放大镜观察素描炭笔的笔迹,观察到微小的颗粒;麦粒碾成面粉,面粉揉成面团……大量类似事实,为我们想象物质的结构模型提供了依据,终于认识到:物质是由大量分子构成的。向冷、热不同的清水中各滴一滴墨水,观察到墨水扩散的快慢不一样……大量类似现象使我们推想到分子无规则运动的快慢与________有关。
(2)物理学把“物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能”,请你根据这个意思,结合所学知识,就“影响物体内能大小的因素”这一合理命题提出合理猜想、给出推理性结论、说明推理依据(参照示例):
示例:物体内能的大小可能与物体的温度有关。
推理性结论:一个物体的温度越高,内能越大。
推理依据:温度越高,分子运动越快,分子动能越大。
物体内能的大小还可能与物体的________有关。
推理性结论:________________________________________。
推理依据:________________________________________。
(3)由于推理性结论具有一定的事实和理论依据,所以在科学研究中,有时就运用它来初步解释相关问题——同学们也来尝试一下。
在图中,(a)杯中水量较少,(b)、(c)、(d)的水量相同。根据问题(2)中所得的推理性结论,比较各杯中水的内能的大小:
①________杯中水的内能最大,因为________________________________________________
________________________________________________________________________。
②________两杯中水的内能不好比较,因为________________________________________________________________________。
小刚班的同学准备用图所示的实验装置探究“在升高相同温度的情况下,一定质量的液体吸收热量的多少与物质的种类是否有关”。
(1)在准备实验器材时,应选择________________________的两个酒精灯。
(2)在此实验中,液体吸收的热量的多少是通过________________________来比较的。
(3)其中两个小组记录的实验数据如下表:
实验 组别 |
液体 |
质量 /g |
初温 /℃ |
末温 /℃ |
加热时间 /min |
1 |
水 |
200 |
25 |
40 |
13′30" |
煤油 |
200 |
25 |
40 |
6′30" |
|
2 |
水 |
200 |
25 |
40 |
12′10" |
煤油 |
200 |
25 |
40 |
5′45" |
通过分析实验数据,他们得出的结论是:________。
(4)使质量相同的同种物质升高相同的温度,加热时间应该相同。但1、2两组的同学在交流实验数据时却发现,第1组的加热时间明显偏长。其原因可能是:________________________________。