3．科學(xué)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(xué)道理，學(xué)習(xí)科學(xué)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(fèi)力．
【提出問題】一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)可能與氣體的體積或密度有關(guān)；
【實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)】為驗(yàn)證假設(shè)一，進(jìn)行如下操作：
步驟一：取一根長(zhǎng)度約為 1米一端封閉的細(xì)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(biāo)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(biāo)記處為止；
步驟三：將空氣柱浸入80℃的水中，重復(fù)實(shí)驗(yàn)．
【現(xiàn)象描述】空氣柱的溫度越高，上方的水銀柱也越長(zhǎng)．
【得出結(jié)論】一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，其壓強(qiáng)越大．
【評(píng)價(jià)交流】科學(xué)猜想往往需要一定的事實(shí)作為依據(jù)，請(qǐng)為猜想“氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)還可能與氣體的質(zhì)量有關(guān)”，列舉一種事實(shí)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(shí)際可知，氣體的壓強(qiáng)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(qiáng)恰好等于水銀柱的壓強(qiáng)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(qiáng)越大，即在這里我們可以把比較氣體的壓強(qiáng)轉(zhuǎn)化成比較水銀柱的高度；
（3）據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)可知，假設(shè)二：一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)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(qiáng)的變化，由于氣體壓強(qiáng)的大小不好比較，所以我們可以把比較氣體的壓強(qiáng)轉(zhuǎn)化成比較水銀柱的高度，故如下：
【實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)】為驗(yàn)證假設(shè)一，逬行如下操作：
步驟一：取一根長(zhǎng)度約為1米一端封閉的細(xì)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(biāo)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(dá)標(biāo)記處為止；
步驟三：將空氣柱浸入80℃的水中，重復(fù)實(shí)驗(yàn)．
【現(xiàn)象描述】空氣柱的溫度越高，上方的水銀柱也越長(zhǎng)．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(qiáng)越大；
【評(píng)價(jià)交流】科學(xué)猜想往往需要一定的事實(shí)作為依椐，請(qǐng)為猜想“氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)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，氣壓越小；
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(qiáng)越大；【評(píng)價(jià)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(diǎn)評(píng) 氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)（氣壓）大小與哪些因素有關(guān)，首先通過日常現(xiàn)象進(jìn)行猜想，然后通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，在驗(yàn)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(shí)現(xiàn)，是一個(gè)難點(diǎn)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)探究題

7．以下是墨墨測(cè)量鋁塊密度的實(shí)驗(yàn)，他主要設(shè)計(jì)了三個(gè)步驟．
（1）測(cè)量鋁塊的質(zhì)量．
①把天平放在水平臺(tái)面上；
②將鋁塊放在左盤里，在右盤中加減砝碼，并移動(dòng)游碼位置使天平可以平衡；
③把游碼放在標(biāo)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(shí)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(qǐng)將以上步驟進(jìn)行合理排序：①③②④（填序號(hào)），鋁塊的質(zhì)量為m1+m2g．
（2）再測(cè)量該鋁塊的體積．
①先用量筒量取50mL的水；
②將用細(xì)線系著的鋁塊完全浸入量筒的水中，此時(shí)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(jì)算題

8．某同學(xué)乘著的汽艇遙對(duì)一座高崖，他對(duì)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(yuǎn)？
（2）若汽艇以10m/s的速度正對(duì)山崖駛?cè)�，他喊時(shí)離山崖有多遠(yuǎn)？

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

11．微風(fēng)吹過，金屬管風(fēng)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(zhǎng)度、直徑的關(guān)系．他選取了材料與管壁厚度均相同、長(zhǎng)度和直徑都不同的三根直管，將它們用細(xì)線懸掛，敲擊后，測(cè)出各自發(fā)出聲音的頻率，數(shù)據(jù)如下表：
編號(hào)長(zhǎng)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(hào)．
（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(zhǎng)度、直徑的增大都會(huì)減小”的結(jié)論？請(qǐng)說明你的理由．
答：不能（能/不能）． 如果不能，需要如何改進(jìn)？比如要探究管子發(fā)出聲音的頻率隨長(zhǎng)度的變化關(guān)系，需要選用直徑相同、長(zhǎng)度不相同的管子做實(shí)驗(yàn)．（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(shí)在做有規(guī)律的擺動(dòng)．那么金屬管發(fā)出的聲音是由于擺動(dòng)所產(chǎn)生的嗎？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來回答上述問題，簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)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(xué)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(shí)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(dāng)通入的電流方向相反時(shí)，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(zhǎng)度l，導(dǎo)線之間的距離r有關(guān)，有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：
實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得，兩平行導(dǎo)線間的相互作用力F的表達(dá)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以寫出相應(yīng)的表達(dá)式，這在物理上是等價(jià)變換法．
③對(duì)于長(zhǎng)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?jiān)谶B接兩盞燈的串聯(lián)電路時(shí)發(fā)現(xiàn)，只有燈L1發(fā)光，燈L2不發(fā)光．龍龍認(rèn)為該電路可能有故障，也可能沒有故障．請(qǐng)你認(rèn)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(dāng)添加器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(huì)大于商品的質(zhì)量導(dǎo)致消費(fèi)者購買的商品短斤缺兩，電子秤下放上襯墊物真會(huì)這樣嗎？
[實(shí)驗(yàn)與記錄]
科學(xué)興趣小組準(zhǔn)備了電子秤、稱量物（100克、300克、500克砝碼各1個(gè)），泡沫板，毛毯、紙板，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(duì)表1實(shí)驗(yàn)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(huì)大于商品的質(zhì)量．
[問題與猜想]
用毛毯作為襯墊物時(shí)，電子秤顯示的示數(shù)有偏差是什么因素引起的？科學(xué)興趣小組通過思考和討論后認(rèn)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(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
[實(shí)驗(yàn)與記錄]
把電子秤置于水平木板上，調(diào)零后放上砝碼測(cè)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(shí)驗(yàn)，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(xué)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(xué)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�。�

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

12．學(xué)習(xí)了電學(xué)知識(shí)后，小明、小亮和小艷所在的興趣小組發(fā)現(xiàn)：電學(xué)量的變化往往能夠用來反映力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等物理量的變化．在馮老師的點(diǎn)撥下，他們?cè)谔骄窟^程中不斷完善和優(yōu)化方案，共同設(shè)計(jì)了一種用電學(xué)量的變化來反映力學(xué)量--距離變化的裝置．

（1）圖（甲）所示是他們最初設(shè)計(jì)的裝置原理圖．圖中R0是定值電阻，ab是總電阻為9Ω、長(zhǎng)60cm、粗細(xì)均勻、電阻隨長(zhǎng)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(dòng)的小物塊，M上連有一根左端有滑片P、電阻不計(jì)的水平金屬細(xì)桿，細(xì)桿與導(dǎo)線以及P與ab均接觸良好，P在ab的中點(diǎn)時(shí)，對(duì)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(xì)桿和導(dǎo)軌外，他們還準(zhǔn)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(gè)）F．開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線（足夠長(zhǎng)）若干
①認(rèn)真研究該原理圖后，小艷認(rèn)為圖中只需一個(gè)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(rèn)為：該裝置應(yīng)該盡量大地反映M移動(dòng)的距離范圍，同時(shí)還希望電壓表上的每根刻度線都能夠表示出軸移動(dòng)的距離值．要達(dá)到此目的，電壓表應(yīng)該選C（填器材序號(hào)字母）；定值電阻應(yīng)該選阻值為3歐的．
③在他們改進(jìn)并初步完善的設(shè)計(jì)方案中，P在ab的中點(diǎn)，M既不上移也不下移時(shí)，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(jì)方案后，提出-個(gè)建議：能否在上述改進(jìn)并初步完善的方案基礎(chǔ)上再想想辦法，使測(cè)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(diǎn)的移動(dòng)距離，且要求N點(diǎn)移動(dòng)距離范圍超過M．
①小明的連接方式能夠達(dá)到目的嗎？請(qǐng)說明理由．
②小亮（填“小明”、“小亮”或“小艷”）的連接方式，測(cè)量的N點(diǎn)移動(dòng)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(diǎn)移動(dòng)距離為100 cm．

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科目：初中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)探究題

13．小文發(fā)現(xiàn)：生雞蛋放入水中會(huì)下沉，雞蛋的密度到底有多大呢？他來到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)．
（1）他將天平放在水平桌面上，把游碼移到標(biāo)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(cè)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(cè)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(gè)柱形薄壁的透明杯子、小米、刻度尺、水盆和適量的水，進(jìn)一步測(cè)出了熟雞蛋的密度．請(qǐng)你幫他將后面的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整，并寫出熟雞蛋密度的表達(dá)式．
①向杯內(nèi)倒入適量的水，用刻度尺測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)出杯底浸入水中的深度為h4，熟雞蛋的密度表達(dá)式為ρ=$\frac{{h}_{4}-{h}_{3}}{{h}_{2}-{h}_{1}}$×ρ水．

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