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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

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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】
(1)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____。
(2)控制其他条件相同时,把图1的装置从山脚移到山顶,则细玻璃管内的液面将____(选填“上升”、“下降”或“不变”),这是由于____。
▼优质解答
答案和解析
【分析】把吸管插入牛奶盒中往里吹气,迅速放开,牛奶从吸管喷出;牛奶喷出的原因是内部压强大造成的;其盒内压强变大的原因是向里面吹气造成的,说明气体压强的大小与气体的质量有关。同理,把吹鼓的气球放在火炉附近,过一会儿,气球就爆破了;即气球爆破的原因也是内部压强变大造成的,是由于温度升高导致的,气体压强的大小还与温度有关。
\n(2)当用细管向瓶中吹气时,瓶内空气的质量变大,瓶内的气压变大,所以迅速放开,观察到细玻璃管内水柱会上升到a处位置。
\n(3)手握住烧瓶颈部,瓶内的气体受热膨胀,压强变大,所以b处高于a处,如图:

\n在该题中,瓶内增大的压强与上升的那一段液柱的压强是相等的,故在瓶内增大的压强相等的情况下,换用内径不同的细玻璃管进行上述实验,据液体压强只与液体的密度和深度有关可知,此时管中的水柱上升的高度相同。
\n大气压随高度的升高而降低,因此,山脚移到山顶,外部大气压降低,内部大气压不变,所以细玻璃管中液面的高度上升。
【点评】该题考查对材料的分析和理解能力,并以实验题的情景考查了气体压强大小的影响因素,影响气体压强的因素较多,主要有气体质量、温度、体积等。
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