Question

在寒冷的冬天，小芳同學(xué)放學(xué)回家?guī)蛬寢屩箫垥r發(fā)現(xiàn)一個奇妙的現(xiàn)象：她把很熱的鍋蓋放在光滑的灶臺上，如圖所示，過了一段時間，她想再次拿起鍋蓋時很費勁．這種現(xiàn)象激發(fā)了小芳的思考：為什么熱了之后拿起很輕的鍋蓋卻很費勁，而沒有經(jīng)過加熱卻不怎么用力呢？她上網(wǎng)查資料得知：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變時，溫度越高，壓強(qiáng)越________．小芳猜想自己經(jīng)歷的現(xiàn)象原因是：加熱后的鍋蓋放在光滑的灶臺上，鍋蓋里面的氣體質(zhì)量不變，體積不變，過一段時間后，溫度降低，使鍋蓋內(nèi)的氣體壓強(qiáng)________，鍋蓋外面的大氣壓把鍋蓋緊緊壓�。�
如果你是小芳，請你設(shè)計實驗的方案進(jìn)行研究：是否很熱的鍋蓋放在光滑的灶臺上一段時間后，鍋蓋內(nèi)的氣壓減小，鍋內(nèi)外的壓強(qiáng)差把它緊緊壓住？請寫出你所需要的實驗器材、實驗步驟和分析論證．
小芳想進(jìn)一步測量鍋蓋冷卻2分鐘后內(nèi)部氣體的氣壓值的大小，她找來氣壓計、彈簧測力計、刻度尺、細(xì)線．請你幫小芳用以上器材測量鍋蓋內(nèi)的氣體氣壓的值．

Answer 1

越大    降低
分析：（1）分析表中數(shù)據(jù)，在封閉的氣體體積不變，氣體的壓強(qiáng)與溫度變化成正比；一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)會隨溫度的升高而增大，隨溫度的減小而變�。�
（2）因鍋內(nèi)外的壓強(qiáng)差會鍋蓋緊緊壓住，所以設(shè)計一個比較提起鍋蓋時所用的拉力大小的實驗，然后分析拉力是否變化即可．
（3）鍋蓋內(nèi)部氣體的氣壓減小，會使向上提起鍋蓋的提力增加，只要測出剛剛提起鍋蓋時增加提力，即為鍋蓋內(nèi)外氣壓的壓力差，再根據(jù)鍋蓋面積的大小，可求出鍋蓋內(nèi)外氣壓的壓強(qiáng)差，再測出當(dāng)時的大氣壓，即可利用P_內(nèi)=P₀-P求出．
解答：（1）一定質(zhì)量的氣體，在體積保持不變時，它的溫度越高，其壓強(qiáng)越大；溫度越低，其壓強(qiáng)越��；所以加熱后的鍋蓋放在光滑的灶臺上，鍋蓋里面的氣體質(zhì)量不變，體積不變，過一段時間后，溫度降低，氣體壓強(qiáng)降低，使鍋蓋內(nèi)的大氣壓小于外面的大氣壓，從而把鍋蓋緊緊壓�。�
故答案為：越大；降低．
（2）設(shè)計思路：測量一個剛好提起鍋蓋時所用的拉力大小，然后與鍋蓋的重力比較．所以，
實驗器材：測力計、細(xì)線．
實驗步驟：
①測量鍋蓋的重力G；
②加熱后的鍋蓋放在光滑的灶臺上，過一段時間，測量豎直向上剛好提起鍋蓋時測力計的示數(shù)F．
分析論證：若F=G，則鍋內(nèi)外的氣壓相等，沒有把它緊緊壓��；
若F＞G，則鍋內(nèi)氣壓小于鍋外氣壓，會把它緊緊壓��；
（3）實驗器材：氣壓計、彈簧測力計、刻度尺、細(xì)線．
測量鍋蓋內(nèi)的氣體氣壓的實驗步驟：
①讀出氣壓計上顯示的當(dāng)時的氣壓值P₀；
②用刻度尺、細(xì)線測出鍋蓋的直徑D．
③用測力計測量鍋蓋的重力G；
④加熱后的鍋蓋放在光滑的灶臺上，過一段時間，測量豎直向上剛好提起鍋蓋時測力計的示數(shù)F．
所以，內(nèi)部氣體的氣壓值的大小為P_內(nèi)=P₀-P=P₀-．
點評：本題考查的是個生活現(xiàn)象：一定質(zhì)量的氣體，在體積保持不變時，它的溫度越高，其壓強(qiáng)越大；溫度越低，其壓強(qiáng)越�。�要理解這個現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，需要學(xué)生自己提出設(shè)想，多探究多實驗．會根據(jù)課本中的小實驗自己設(shè)計實驗，驗證由于大氣壓的存在而產(chǎn)生的一系列現(xiàn)象，同時不斷提高自己設(shè)計實驗的能力．