Question

5．生活中處處有物理，同學(xué)們在玩中都會無意識的涉及到許多物理知識，以下兩個現(xiàn)象可能您嘗試或觀察過：
（1）喝牛奶時，把吸管插入牛奶盒中往里吹氣，迅速放開，牛奶從吸管噴出．
（2）在室溫下，把吹鼓的氣球放在火爐附近，過一會兒，氣球就爆破了，由以上現(xiàn)象進行猜想：當(dāng)氣體的體積一定時，氣體壓強可能與氣體的質(zhì)量和溫度有關(guān)．
【設(shè)計并進行實驗】
小明同學(xué)進行了如下實驗來研究燒瓶內(nèi)水面上方的氣體壓強：
①把細(xì)玻璃管插入裝有半瓶水的密閉燒瓶中，如圖1所示：
②從細(xì)管上端往燒瓶里吹氣，瓶內(nèi)氣體壓強增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）；迅速放開，觀察到細(xì)玻璃管內(nèi)水柱上升到a處位置（如圖2所示）．
③接著用手握住燒瓶的瓶頸部分，使瓶內(nèi)氣體的壓強增大，請您在圖2中畫出細(xì)玻璃管內(nèi)水柱所上升到b處的大致位置；
【實驗拓展】
④控制其他條件相同時，換用內(nèi)徑不同的細(xì)玻璃管進行上述實驗，則管內(nèi)水柱上升的高度會相同（選填“相同”或“不同”）．理由是液體壓強只與液體的密度和深度有關(guān)．
⑤控制其它條件相同時，把圖2的裝置從山頂移到山腳，則細(xì)玻璃管內(nèi)的液面會下降（選填“上升”、“下降”或“不變”），這是由于大氣壓隨高度減小而增大．

Answer 1

分析 （1）把吸管插入牛奶盒中往里吹氣，迅速放開，牛奶從吸管噴出；牛奶噴出的原因是內(nèi)部壓強大造成的；其盒內(nèi)壓強變大的原因是向里面吹氣造成的，故據(jù)此能判斷此時壓強大的原因；同理，把吹鼓的氣球放在火爐附近，過一會兒，氣球就爆破了；即氣球爆破的原因也是內(nèi)部壓強變大造成的，故聯(lián)系題目情景即可判斷此時導(dǎo)致壓強變大的原因．
（2）據(jù)上面的猜想能看出氣體壓強大小的影響因素，故結(jié)合氣體壓強與其質(zhì)量的關(guān)系判斷即可解決；
（3）①瓶內(nèi)增大的壓強與上升的那一段液柱的壓強是相等的，故在瓶內(nèi)增大的壓強相等的情況下，換用內(nèi)徑不同的細(xì)玻璃管進行上述實驗，據(jù)液體內(nèi)部的壓強的特點可判斷，管內(nèi)的水柱上升的高度相等；
②大氣壓隨高度的增大而減小，由此分析解答．

解答 解：
（1）把吸管插入牛奶盒中往里吹氣，迅速放開，牛奶從吸管噴出；牛奶噴出的原因是內(nèi)部壓強大造成的；其盒內(nèi)壓強變大的原因是向里面吹氣造成的，即能說明氣體壓強的大小與氣體的質(zhì)量有關(guān)；同理，把吹鼓的氣球放在火爐附近，過一會兒，氣球就爆破了；即氣球爆破的原因也是內(nèi)部壓強變大造成的，即是由于溫度升高導(dǎo)致的，所以氣體壓強的大小還與溫度有關(guān)．
（2）當(dāng)用細(xì)管向瓶中吹氣時，瓶內(nèi)空氣的質(zhì)量變大，故瓶內(nèi)的氣壓變大，所有迅速放開，觀察到細(xì)玻璃管內(nèi)水柱會上升到a處位置，如圖所示：

（3）用手握住燒瓶的瓶頸部分，瓶內(nèi)氣體的壓強增大，因此，玻璃管內(nèi)水柱上升的高度更高；
瓶內(nèi)增大的壓強與上升的那一段液柱的壓強是相等的，故在瓶內(nèi)增大的壓強相等的情況下，換用內(nèi)徑不同的細(xì)玻璃管進行上述實驗，據(jù)液體壓強只與液體的密度和深度有關(guān)可知，此時管中的水柱上升的高度相等；
大氣壓隨高度的增加而減小，山頂?shù)臍鈮罕壬侥_的氣壓小，把圖甲的裝置從山頂移到山腳時，因為外界氣壓增大，所以細(xì)玻璃管內(nèi)的液柱在瓶內(nèi)氣壓的作用下會下降．
故答案為：【設(shè)計并進行實驗】（1）質(zhì)量；溫度；（2）增大；（3）見上圖；
【實驗拓展】（1）相同；液體壓強只與液體的密度和深度有關(guān)；（2）下降；大氣壓隨高度減小而增大．

點評 該題考查了同學(xué)們對上述材料的分析和理解能力，以實驗題的情景考查了氣體壓強大小的影響因素，是一道綜合題，難度中等偏大．