科学小组设计了如图所示装置探究气压大小与温度的关系,步骤如下:
步骤一:往气球内充入一定量的空气后,用细线扎紧气珠口。
步骤二:在容器底部固定一滑轮,往容器中加入适量的水。
步骤三:拉动绕过滑轮的细线使气球浸没在水中.标记水面位置并测出细线露出水面的长度.
步骤四:升高水温,拉动细线改变气球浸没的深度,使水面的位置保持不变,测出细线露出水面的长度。
①气球浸没在不同温度的水中时,保持水面位置不变是为了 。
②实脸中对多个不易观测的量,进行了巧妙的“转换”:如“细线露出水面的长度越长”反映“气球浸入水中的深度越大”; “气球浸入水中的深度越大”反映 越大。
如图是小明同学设计的一个气体温度计的示意图,瓶中装的是气体,瓶塞不漏气,弯管中间有一段液柱,请在图中用箭头标出当外界温度降低时液柱移动的方向.
生 活 事 实 |
建 立 假 设 |
|
① |
充气气球在烈日下暴晒,易爆炸 |
一定质量气体的压强可能与气体温度有关 |
② |
压缩封闭在注射器内的空气,越压越费力 |
一定质量气体的压强可能与气体 有关 |
③ |
|
气体产生的压强还可能与气体的质量有关 |
步骤一:取一根长度约为 1 米一端封闭的细玻璃管,在室温(20℃) 下用水银密封一段空气柱,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置,如图所示;
步骤二:将空气柱浸入 50℃的水中,待水银柱不再上升后,往玻璃管内注入水银,直到水银柱下表面回到标记处为止;
步骤三:将空气柱浸入 80℃的水中,重复实验。
【现象描述】空气柱的温度越高,上方的水银柱也越长。
【得出结论】。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
气体温度t/℃ |
0 |
25 |
50 |
75 |
100 |
气体压强/(×103pa) |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
猜想A:一定质量的气体,压缩体积,压强减小;
猜想B:一定质量的气体,压缩体积,。
但经仔细一想,该同学马上否定了自己的猜想A。你认为该同学否定猜想A的理由是:。
他找来一个注射器和一个气压计,在注射器里边封了30ml空气(不计注射器活塞重力和摩擦,注射器完全密封,大气压强p0=1.0×105Pa)。
查阅资料得知:气体被压缩的时候,内能增加,温度上升也引起压强的变化。所以在下面的实验过程中要注意控制相同。
以下是该同学实验时记录的数据:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
体积(ml) |
30 |
25 |
20 |
15 |
10 |
压强(×105pa) |
1 |
1.2 |
1.5 |
V |
3 |
生活发现:①自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸;②压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力。
提出问题:一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关?
建立建设:假设一:一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关;假设二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的有关;
实验检验:为验证假设一,逬行如下操作:
步骤一:取一根长度约为1m一端封闭的细玻璃管,在室温(20℃)下用水银密封一段空气柱,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置,如图所示;
步骤二:将空气柱浸入50℃的水中,待水银柱不再上升后,往玻璃管内注入水银,直到;
步骤三:将空气柱浸入80℃的水中,重复实验。
现象描述:空气柱的温度越高,上方的水银柱也越长。
得出结论:。
为验证此猜想,小科设计以下实验方案。
步骤一:如图一所示,烧瓶内封入一定质量的气体,烧瓶的一端连接在 U 型管上(内装水银);将烧瓶放入 20℃水中,待水银柱液面稳定后,计算此时的气体压强,并将 A 管水银面的高度标记为 C;
步骤二:改变水槽中水的温度为 40℃,待水银柱不再上升后,调整 B 管的高度,使 A管水银面仍在 C 处,计算此时的气体压强;
步骤三:改变水槽中水的温度分别为 60℃、80℃,重复实验。实验数据记录如下表:
气体的温度/℃ |
20 |
40 |
60 |
80 |
气体的压强/Pa |
1.0×105 |
1.03×105 |
1.07×105 |
1.1×105 |