3．科學源于生活又高于生活，日常生活中的許多現(xiàn)象，往往隱含著科學道理，學習科學要善于觀察、善于發(fā)現(xiàn)
【生活發(fā)現(xiàn)】①自行車在烈日下暴曬，車胎容易發(fā)生爆炸；
②壓縮一段封閉在注射器內(nèi)的空氣，發(fā)現(xiàn)越壓縮越費力．
【提出問題】一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強與哪些因素有關(guān)？
【建立假設(shè)】
假設(shè)一：一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強可能與氣體的溫度有關(guān)；
假設(shè)二：一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強可能與氣體的體積或密度有關(guān)；
【實驗檢驗】為驗證假設(shè)一，進行如下操作：
步驟一：取一根長度約為 1米一端封閉的細玻璃管，在室溫（20℃）下用水銀密封一段空氣柱，將玻璃管豎直固定，并在玻璃管上標出水銀柱下表面的位置，如圖所示；
步驟二：將空氣柱浸入50℃的水中，待水銀柱不再上升后，往玻璃管內(nèi)注入水銀，直到水銀柱下表面回到標記處為止；
步驟三：將空氣柱浸入80℃的水中，重復(fù)實驗．
【現(xiàn)象描述】空氣柱的溫度越高，上方的水銀柱也越長．
【得出結(jié)論】一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，其壓強越大．
【評價交流】科學猜想往往需要一定的事實作為依據(jù)，請為猜想“氣體產(chǎn)生的壓強還可能與氣體的質(zhì)量有關(guān)”，列舉一種事實作為依據(jù)：越接近地球表面，空氣的越稠密，相同體積空氣質(zhì)量越大，氣壓越大；越往高空空氣越稀薄，相同體積的空氣質(zhì)量越小，氣壓越�。�

分析 （1）據(jù)生活實際可知，氣體的壓強可能和氣體的溫度、質(zhì)量、體積等有關(guān)系；
（2）據(jù)右圖可知，水銀柱下方的空氣的壓強恰好等于水銀柱的壓強和水銀柱上方的氣壓之和，所以在外界大氣壓不變的情況下，水銀柱越高，說明管中氣體的壓強越大，即在這里我們可以把比較氣體的壓強轉(zhuǎn)化成比較水銀柱的高度；
（3）據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論即可；
（4）據(jù)生活中常見的現(xiàn)象分析即可，如據(jù)氣壓隨高度的增加而減小現(xiàn)象分析即可．

解答 解：【建立建設(shè)】據(jù)生活常識可知，假設(shè)二：一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強可能與氣體的體積或密度有關(guān)；
要探究氣壓與溫度的關(guān)系，即需要選用相同質(zhì)量的氣體，改變溫度，觀察氣體壓強的變化，由于氣體壓強的大小不好比較，所以我們可以把比較氣體的壓強轉(zhuǎn)化成比較水銀柱的高度，故如下：
【實驗檢驗】為驗證假設(shè)一，逬行如下操作：
步驟一：取一根長度約為1米一端封閉的細玻璃管，在室溫（20℃）下用水銀密封一段空氣柱，將玻璃管豎直固定，并在玻璃管上標出水銀柱下表面的位置，如圖所示；
步驟二：將空氣柱浸入50℃的水中，待水銀柱不再上升后，往玻璃管內(nèi)注入水銀，直到水銀柱下表面到達標記處為止；
步驟三：將空氣柱浸入80℃的水中，重復(fù)實驗．
【現(xiàn)象描述】空氣柱的溫度越高，上方的水銀柱也越長．故我們可以得出這樣的結(jié)論：一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，其壓強越大；
【評價交流】科學猜想往往需要一定的事實作為依椐，請為猜想“氣體產(chǎn)生的壓強還可能與氣體的質(zhì)量有關(guān)”，如：越接近地球表面，空氣的越稠密，相同體積空氣質(zhì)量越大，氣壓越大；越往高空空氣越稀薄，相同體積的空氣質(zhì)量越小，氣壓越��；
故答案為：【建立建設(shè)】：體積或密度；【得出結(jié)論】：一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，其壓強越大；【評價交流】：越接近地球表面，空氣的越稠密，相同體積空氣質(zhì)量越大，氣壓越大；越往高空空氣越稀薄，相同體積的空氣質(zhì)量越小，氣壓越�。�

點評 氣體產(chǎn)生的壓強（氣壓）大小與哪些因素有關(guān)，首先通過日�，F(xiàn)象進行猜想，然后通過實驗進行驗證，在驗證過程中采用了控制變量法和轉(zhuǎn)化法，此題中控制體積不變的方法通過轉(zhuǎn)化法來實現(xiàn)，是一個難點．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：初中物理 來源： 題型：實驗探究題

7．以下是墨墨測量鋁塊密度的實驗，他主要設(shè)計了三個步驟．
（1）測量鋁塊的質(zhì)量．
①把天平放在水平臺面上；
②將鋁塊放在左盤里，在右盤中加減砝碼，并移動游碼位置使天平可以平衡；
③把游碼放在標尺的零刻度線處，調(diào)節(jié)橫梁的螺母，使橫梁平衡；
④平衡時砝碼的質(zhì)量為m1，游碼的示數(shù)為m2，記錄下鋁塊的質(zhì)量．
請將以上步驟進行合理排序：①③②④（填序號），鋁塊的質(zhì)量為m1+m2g．
（2）再測量該鋁塊的體積．
①先用量筒量取50mL的水；
②將用細線系著的鋁塊完全浸入量筒的水中，此時量筒示數(shù)為V1，則該鋁塊的體積為V1-50mL．
（3）得出結(jié)論：
該鋁塊的密度為$\frac{{m}_{1}+{m}_{2}}{{V}_{1}-50}$g/mL．

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科目：初中物理 來源： 題型：計算題

8．某同學乘著的汽艇遙對一座高崖，他對山崖大喊一聲，5s后聽到回聲（已知聲音在空氣中的速度為340m/s）求：
（1）若汽艇靜泊在水面上他離高崖有多遠？
（2）若汽艇以10m/s的速度正對山崖駛?cè)�，他喊時離山崖有多遠？

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

11．微風吹過，金屬管風鈴發(fā)出悅耳的聲音．小明想探究管子發(fā)出聲音的頻率與長度、直徑的關(guān)系．他選取了材料與管壁厚度均相同、長度和直徑都不同的三根直管，將它們用細線懸掛，敲擊后，測出各自發(fā)出聲音的頻率，數(shù)據(jù)如下表：
編號長度/cm直徑/cm頻率/Hz
125.501.502131
231.002.001284
348.502.50656
（1）三根管中音調(diào)最低的是3號．
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“管子發(fā)出聲音的頻率隨長度、直徑的增大都會減小”的結(jié)論？請說明你的理由．
答：不能（能/不能）． 如果不能，需要如何改進？比如要探究管子發(fā)出聲音的頻率隨長度的變化關(guān)系，需要選用直徑相同、長度不相同的管子做實驗．（管子的材料與管壁厚度都相同）
（3）小明發(fā)現(xiàn)懸掛的金屬管發(fā)出聲音時在做有規(guī)律的擺動．那么金屬管發(fā)出的聲音是由于擺動所產(chǎn)生的嗎？請設(shè)計一個簡單的實驗來回答上述問題，簡要寫出實驗的操作及判斷方法．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

18．歸納式探究：
科學家安培發(fā)現(xiàn)，兩根平行導(dǎo)線通電后有如圖1所示的現(xiàn)象（圖中實線、虛線分別表示通電前、后的情況）．
（1）可見，平行通電導(dǎo)線之間有力的作用．而且，當通入的電流方向相反時，導(dǎo)線相互排斥；
（2）安培發(fā)現(xiàn)平行通電導(dǎo)線之間相互作用力F的大小與兩根導(dǎo)線中的電流I1、I2，導(dǎo)線的長度l，導(dǎo)線之間的距離r有關(guān)，有關(guān)實驗數(shù)據(jù)如下：
實驗次數(shù)l/mI1/AI2/Ar/mF/N
110.20.20.11.0×10-7
210.10.20.10.5×10-7
31.50.20.20.11.5×10-7
410.20.20.052.0×10-7
51.50.20.40.13.0×10-7
①通過實驗數(shù)據(jù)可得，兩平行導(dǎo)線間的相互作用力F的表達式為F=k$\frac{l{I}_{1}{I}_{2}}{r}$（其中k為常數(shù)），k=2.5×10-7N/A2；
②我們通過實驗數(shù)據(jù)可以寫出相應(yīng)的表達式，這在物理上是等價變換法．
③對于長度一定的兩根平行導(dǎo)線，如果保持通入電流I1、I2大小不變，導(dǎo)體所受到的力F與導(dǎo)線之間的距離r之間的關(guān)系可以用圖象2中的圖線b來表示．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

8．小龍龍在連接兩盞燈的串聯(lián)電路時發(fā)現(xiàn)，只有燈L1發(fā)光，燈L2不發(fā)光．龍龍認為該電路可能有故障，也可能沒有故障．請你認真、全面地分析出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因，在不拆原電路的基礎(chǔ)上，適當添加器材，設(shè)計實驗，幫助龍龍分析燈L2不發(fā)光的原因．
要求：過程中寫明添加的器材；
根據(jù)實驗過程和現(xiàn)場寫出結(jié)論．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

15．最近，微信朋友圈里流傳著“黑心秤“的說法傳聞稱許多菜市場的商家在電子秤下面放上襯墊物，這樣電子秤顯示的示數(shù)會大于商品的質(zhì)量導(dǎo)致消費者購買的商品短斤缺兩，電子秤下放上襯墊物真會這樣嗎？
[實驗與記錄]
科學興趣小組準備了電子秤、稱量物（100克、300克、500克砝碼各1個），泡沫板，毛毯、紙板，進行實驗，結(jié)果記錄如表1．
　襯墊材料
示數(shù)/克
稱量物		　無泡沫板　毛毯　紙板　
　500克砝碼　500　500　498　500
　300克砝碼　300　300　299　300
　100克砝碼　100　100　100　100
[分析與結(jié)論]
通過對表1實驗結(jié)果的分析，可得出的結(jié)論是在電子秤下面放上襯墊物，電子秤顯示的示數(shù)不會大于商品的質(zhì)量．
[問題與猜想]
用毛毯作為襯墊物時，電子秤顯示的示數(shù)有偏差是什么因素引起的？科學興趣小組通過思考和討論后認為可能與毛毯太軟引起電子秤傾斜有關(guān)為此，他們又制定了實驗方案并進行實驗．
[實驗與記錄]
把電子秤置于水平木板上，調(diào)零后放上砝碼測量，改變木板與水平桌面的傾角α的大小，調(diào)零后繼續(xù)實驗，如圖1，結(jié)果記錄如表2．
　　 　傾角
示數(shù)/克
稱量物		　0°5°10°　15°　
　500克砝碼　500　498　492　483
　300克砝碼　300　299　295　290
　100克砝碼　100　10098　97
由表中數(shù)據(jù)可知，科學興趣小組成員不僅研究了電子秤示數(shù)變化與電子秤是否傾斜有關(guān)，還研究了電子秤示數(shù)與傾角大小的關(guān)系；

[分析與推理]
科學興趣小組為尋找電子秤傾斜后示數(shù)減小的原因，查閱了電子秤的電路原理圖（如圖2）了解到電子秤示數(shù)隨電流的增大而增大，壓力傳感器R的阻值隨壓力的變化而變化．
根據(jù)以上信息，定值電阻R0的作用是避免電路發(fā)生短路．
解釋電子秤示數(shù)隨傾角增大而減小的原因：電子秤傾角變大，壓力傳感器所受壓力變小，壓力傳感器電阻變大，電子秤示數(shù)變小．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

12．學習了電學知識后，小明、小亮和小艷所在的興趣小組發(fā)現(xiàn)：電學量的變化往往能夠用來反映力學、熱學、光學等物理量的變化．在馮老師的點撥下，他們在探究過程中不斷完善和優(yōu)化方案，共同設(shè)計了一種用電學量的變化來反映力學量--距離變化的裝置．

（1）圖（甲）所示是他們最初設(shè)計的裝置原理圖．圖中R0是定值電阻，ab是總電阻為9Ω、長60cm、粗細均勻、電阻隨長度均勻變化，且沿豎直方向固定放置的金屬桿，M是上下均有掛環(huán)、可沿豎直導(dǎo)軌上下移動的小物塊，M上連有一根左端有滑片P、電阻不計的水平金屬細桿，細桿與導(dǎo)線以及P與ab均接觸良好，P在ab的中點時，對應(yīng)于軸既不上移也不下移的位置．除金屬桿ab、小物塊M、金屬細桿和導(dǎo)軌外，他們還準備了以下器材：A．電源（提供4V的穩(wěn)定電壓）B．電流表A（量程0-0.6A）C．電壓表V1（量程0～3V）D．電壓表V2（量程0～15V）E．定值電阻R0（1Ω、3Ω、5Ω和6Ω的電阻各一個）F．開關(guān)S一個，導(dǎo)線（足夠長）若干
①認真研究該原理圖后，小艷認為圖中只需一個電表即可，于是她將電流表去掉，則電流表所在處應(yīng)該用一根導(dǎo)線替代（填“讓其斷路”或“用一根導(dǎo)線替代”）．
②小明和小亮認為：該裝置應(yīng)該盡量大地反映M移動的距離范圍，同時還希望電壓表上的每根刻度線都能夠表示出軸移動的距離值．要達到此目的，電壓表應(yīng)該選C（填器材序號字母）；定值電阻應(yīng)該選阻值為3歐的．
③在他們改進并初步完善的設(shè)計方案中，P在ab的中點，M既不上移也不下移時，電壓表的示數(shù)是1.5V．
（2）馮老師在充分肯定他們的設(shè)計方案后，提出-個建議：能否在上述改進并初步完善的方案基礎(chǔ)上再想想辦法，使測量的距離范圍更大？
他們經(jīng)過熱烈討論后，決定增加一組滑輪組試試．圖（乙）中的A、B、C是小明、小亮和小艷分別畫出的滑輪組與M連接的示意圖．他們希望通過電表的示數(shù)間接反映繩上N點的移動距離，且要求N點移動距離范圍超過M．
①小明的連接方式能夠達到目的嗎？請說明理由．
②小亮（填“小明”、“小亮”或“小艷”）的連接方式，測量的N點移動距離范圍最大．該連接方式中，電壓表量程的l/3刻度線處表示的N點移動距離為100 cm．

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科目：初中物理 來源： 題型：實驗探究題

13．小文發(fā)現(xiàn)：生雞蛋放入水中會下沉，雞蛋的密度到底有多大呢？他來到實驗室做實驗．
（1）他將天平放在水平桌面上，把游碼移到標尺左端零刻線處，觀察到指針的偏轉(zhuǎn)情況如圖甲所示，他應(yīng)將平衡螺母向左（選填“左”或“右”）調(diào)，使天平橫梁平衡；他把雞蛋放入天平左盤，正確操作后，天平的示數(shù)如圖乙所示，則雞蛋質(zhì)量是57.2g，他又按圖丙所示的方法測出了雞蛋體積是52cm3，則雞蛋的密度為1.1×103kg/m3．
（2）小文回家后又想測熟雞蛋的密度，他把熟雞蛋放入水中發(fā)現(xiàn)它也下沉，于是他找來家中的一個柱形薄壁的透明杯子、小米、刻度尺、水盆和適量的水，進一步測出了熟雞蛋的密度．請你幫他將后面的實驗步驟補充完整，并寫出熟雞蛋密度的表達式．
①向杯內(nèi)倒入適量的水，用刻度尺測出杯內(nèi)水的高度為h1；
②將雞蛋浸沒在杯內(nèi)的水中，用刻度尺測出杯內(nèi)水的高度為h2；
③取出雞蛋，將杯內(nèi)水倒凈并擦干，放入適量小米，其漂浮在水盆中如圖�。ǚ判∶椎哪康氖鞘贡谒胁粌A斜），用刻度尺測出杯底浸入水中的深度為h3；
④將熟雞蛋放入杯內(nèi)小米中，杯子仍豎直漂浮在水面上，用刻度尺測出杯底浸入水中的深度為h4，熟雞蛋的密度表達式為ρ=$\frac{{h}_{4}-{h}_{3}}{{h}_{2}-{h}_{1}}$×ρ水．

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同步練習冊答案