Question

10．氣體產生的壓強（氣壓）大小與哪些因素有關呢？某科學興趣小組同學了解到如下信息后提出了他們的猜想．
信息：
①自行車輪胎在烈日下暴曬易爆胎．      
②籃球充氣越多，越不易被壓扁．
③密封在針筒內的空氣只能被小范圍壓縮．
猜想：氣壓大小可能與氣體的多少、溫度及體積有關．
（1）信息①（填序號）可作為“氣壓大小可能與氣體溫度有關”的猜想依據．
（2）科學小組設計了如圖所示裝置探究氣壓大小與溫度的關系．步驟如下：
步驟一：往氣球內充入一定量的空氣后，用細線扎緊氣球口．
步驟二：在容器底部固定一滑輪，往容器中加入適量的水．
步驟三：拉動繞過滑輪的細線使氣球浸沒在水中，標記水面位置并測出細線露出水面的長度．
步驟四：升高水溫，拉動細線改變氣球深度，使水面的位置保持不變，測出細線露出水面的長度．
①氣球浸沒在不同溫度的水中時，保持水面位置不變是為了控制氣體（或氣球）的體積不變．
②實驗中對多個不易觀測的量，進行了巧妙的“轉換”，如“細線露出水面的長度越長”反映“氣球浸入水中的深度越大”；“氣球浸入水中的深度越大”反映氣球內氣體的氣壓越大．
③通過本實驗還可以得出液體內部壓強與深度的關系是液體內部壓強隨深度的增加而增大．

Answer 1

分析 （1）分析信息中與溫度有關的情況；
（2）①氣球浸沒在水中，若氣球的體積增大，則水面會上升，否則水面會下降，保持水面位置不變，則是為了控制氣球的體積不變；
②根據壓強知識推理，開始未加熱時，氣球內部壓強與水的壓強相等，若氣球內部壓強增大，則其體積會增大，要使其體積不變，則需加深氣球在水中的深度；
③液體內部壓強隨深度的增加而增大．

解答 解：（1）由信息①自行車輪胎在烈日下暴曬易爆胎，說明溫度高，壓強會增大；
（2）①探究氣壓大小與溫度的關系，需保持氣球的體積不變，保持水面位置不變，就是為了在實驗過程中保持氣球的體積不變；
②若氣壓壓強變大，還在原來的深度，則氣球內部壓強大于外部壓強，體積會變大，所以要加深氣球在水中的深度，使其體積不變，因此“氣球浸入水中的深度越大”反映了氣球內氣體的氣壓越大；
③液體內部壓強隨深度的增加而增大．
故答案為：（1）①；（2）①控制氣體（或氣球）的體積不變；②氣球內氣體的氣壓；③液體內部壓強隨深度的增加而增大．

點評 氣體產生的壓強（氣壓）大小與哪些因素有關，首先通過日常現象進行猜想，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化法，此題中控制體積不變的方法通過轉化法來實現，是一個難點．