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(gè)現(xiàn)象可能您嘗試或觀察過：
（1）喝牛奶時(shí)，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(jìn)行猜想：當(dāng)氣體的體積一定時(shí)，氣體壓強(qiáng)可能與氣體的質(zhì)量和溫度有關(guān)．
【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
小明同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)來研究燒瓶內(nèi)水面上方的氣體壓強(qiáng)：
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(qiáng)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(qiáng)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(shí)驗(yàn)拓展】
④控制其他條件相同時(shí)，換用內(nèi)徑不同的細(xì)玻璃管進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，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(qiáng)只與液體的密度和深度有關(guān)．
⑤控制其它條件相同時(shí)，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(qiáng)大造成的；其盒內(nèi)壓強(qiáng)變大的原因是向里面吹氣造成的，故據(jù)此能判斷此時(shí)壓強(qiáng)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(qiáng)變大造成的，故聯(lián)系題目情景即可判斷此時(shí)導(dǎo)致壓強(qiáng)變大的原因．
（2）據(jù)上面的猜想能看出氣體壓強(qiáng)大小的影響因素，故結(jié)合氣體壓強(qiáng)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(qiáng)與上升的那一段液柱的壓強(qiáng)是相等的，故在瓶內(nèi)增大的壓強(qiáng)相等的情況下，換用內(nèi)徑不同的細(xì)玻璃管進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，據(jù)液體內(nèi)部的壓強(qiáng)的特點(diǎn)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(qiáng)大造成的；其盒內(nèi)壓強(qiáng)變大的原因是向里面吹氣造成的，即能說明氣體壓強(qiáng)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(qiáng)變大造成的，即是由于溫度升高導(dǎo)致的，所以氣體壓強(qiáng)的大小還與溫度有關(guān)．
（2）當(dāng)用細(xì)管向瓶中吹氣時(shí)，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(qiáng)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(qiáng)與上升的那一段液柱的壓強(qiáng)是相等的，故在瓶內(nèi)增大的壓強(qiáng)相等的情況下，換用內(nèi)徑不同的細(xì)玻璃管進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，據(jù)液體壓強(qiáng)只與液體的密度和深度有關(guān)可知，此時(shí)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(shí)，因?yàn)橥饨鐨鈮涸龃�，所以�?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(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】（1）質(zhì)量；溫度；（2）增大；（3）見上圖；
【實(shí)驗(yàn)拓展】（1）相同；液體壓強(qiáng)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)題的情景考查了氣體壓強(qiáng)大小的影響因素，是一道綜合題，難度中等偏大．