Question

如圖，是物理學工作者開展的一項探究性實驗裝置．這個裝置的特點是：燒瓶與氣壓傳感器以導管相連，傳感器內的氣壓感應膜將氣體封閉在燒瓶內，并將氣體的壓強變化傳遞給顯示器顯示；燒瓶置于一個盛水的大燒杯中，通過插在水中的溫度計觀測水溫．具體操作是：給燒杯加熱，每隔一段時間記錄水溫度及壓強顯示器的讀數．下表是實驗記錄的一部分：

水的溫度/℃	20	30	40	50	60	70	…
氣體的壓強/Pa	1.0×105	1.03×105	1.07×105	1.1×105	1.14×105	1.18×105	…

（1）做這個實驗時，不是采取直接給燒瓶加熱的辦法，而是將燒瓶浸在燒杯中的水里加熱，你認為這樣做的好處是什么？______．
（2）你認為，這個實驗中被研究的對象是______；所探究的是______的關系．
（3）本實驗中，對被研究的對象控制了哪些變量（即它的哪些量是不變的）？說出兩點：①______；②______．
（4）夏天，小宇將自行車車胎中的氣打得足足的，準備出去游玩．路上遇到同學小周，于是他就將自行車停放在烈日下，與小周聊天，正聊得高興，猛然聽見“砰”的一聲巨響，車胎爆裂！奇怪，誰也沒有碰它，車胎怎么自己爆裂了呢？請你總結出上述探究的結論，并運用該結論來解釋這一現象．

Answer 1

解：（1）實驗時給燒杯加熱是通過熱傳遞的方式傳給燒杯中的水，使水的溫度升高．采用水浴法加熱的好處是：使可以使燒瓶受熱更加均勻；
（2）分析表格內的氣體壓強隨溫度的變化而變化的關系可知：一定質量的氣體，在體積保持不變時，它的溫度越高，其壓強越大；被研究的對象是燒瓶中封閉的氣體，探究的是氣體壓強與溫度的關系；
（3）在該實驗中控制了燒瓶中氣體的體積和燒瓶中氣體的質量，從而研究氣體壓強與溫度的關系；
（4）由上述實驗可知，氣體的溫度越高，壓強越大；
在烈日照射下，車胎內空氣溫度升高，空氣體積變大，當體積大到一定程度時不再增大，氣體溫度繼續(xù)升高，車胎內空氣壓強變大，大于外界大氣壓，車胎內外受力不平衡，車胎脹破．
故答案為：
（1）可以使燒瓶均勻受熱；
（2）燒瓶中封閉的氣體，氣體壓強與溫度的關系；
（3）①燒瓶中氣體的體積；②燒瓶中氣體的質量；
（4）實驗表明，氣體的溫度越高，壓強越大；烈日下，車胎內氣體的溫度升高，壓強增大，超出了車胎承受的限度，所以爆裂掉．
分析：（1）熱傳遞是熱由高溫物體傳遞給低溫物體的過程．用水浴法加熱的好處是：使燒瓶均勻受熱；
（2）分析表中數據，瓶中的氣體體積不變，氣體的壓強隨溫度升高而增大；
（3）研究多因素問題常采用控制變量法進行解決，即保持其它因素不變，只研究問題與其中一個因素的關系；
（4）烈日下，溫度高，車胎內的壓強大，超過車胎所能承受的壓強，輪胎會爆裂．
點評：此題考查的知識點比較全面，對學生的要求較高，學生在解答此類題目是要充分利用所學知識，認真分析，仔細計算．增強學生對圖表的分析能力，以及實驗過程中分析、處理問題的能力．