Question

5．生活中处处有物理，同学们在玩中都会无意识的涉及到许多物理知识，以下两个现象可能您尝试或观察过：
（1）喝牛奶时，把吸管插入牛奶盒中往里吹气，迅速放开，牛奶从吸管喷出．
（2）在室温下，把吹鼓的气球放在火炉附近，过一会儿，气球就爆破了，由以上现象进行猜想：当气体的体积一定时，气体压强可能与气体的质量和温度有关．
【设计并进行实验】
小明同学进行了如下实验来研究烧瓶内水面上方的气体压强：
①把细玻璃管插入装有半瓶水的密闭烧瓶中，如图1所示：
②从细管上端往烧瓶里吹气，瓶内气体压强增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）；迅速放开，观察到细玻璃管内水柱上升到a处位置（如图2所示）．
③接着用手握住烧瓶的瓶颈部分，使瓶内气体的压强增大，请您在图2中画出细玻璃管内水柱所上升到b处的大致位置；
【实验拓展】
④控制其他条件相同时，换用内径不同的细玻璃管进行上述实验，则管内水柱上升的高度会相同（选填“相同”或“不同”）．理由是液体压强只与液体的密度和深度有关．
⑤控制其它条件相同时，把图2的装置从山顶移到山脚，则细玻璃管内的液面会下降（选填“上升”、“下降”或“不变”），这是由于大气压随高度减小而增大．

Answer 1

分析 （1）把吸管插入牛奶盒中往里吹气，迅速放开，牛奶从吸管喷出；牛奶喷出的原因是内部压强大造成的；其盒内压强变大的原因是向里面吹气造成的，故据此能判断此时压强大的原因；同理，把吹鼓的气球放在火炉附近，过一会儿，气球就爆破了；即气球爆破的原因也是内部压强变大造成的，故联系题目情景即可判断此时导致压强变大的原因．
（2）据上面的猜想能看出气体压强大小的影响因素，故结合气体压强与其质量的关系判断即可解决；
（3）①瓶内增大的压强与上升的那一段液柱的压强是相等的，故在瓶内增大的压强相等的情况下，换用内径不同的细玻璃管进行上述实验，据液体内部的压强的特点可判断，管内的水柱上升的高度相等；
②大气压随高度的增大而减小，由此分析解答．

解答 解：
（1）把吸管插入牛奶盒中往里吹气，迅速放开，牛奶从吸管喷出；牛奶喷出的原因是内部压强大造成的；其盒内压强变大的原因是向里面吹气造成的，即能说明气体压强的大小与气体的质量有关；同理，把吹鼓的气球放在火炉附近，过一会儿，气球就爆破了；即气球爆破的原因也是内部压强变大造成的，即是由于温度升高导致的，所以气体压强的大小还与温度有关．
（2）当用细管向瓶中吹气时，瓶内空气的质量变大，故瓶内的气压变大，所有迅速放开，观察到细玻璃管内水柱会上升到a处位置，如图所示：

（3）用手握住烧瓶的瓶颈部分，瓶内气体的压强增大，因此，玻璃管内水柱上升的高度更高；
瓶内增大的压强与上升的那一段液柱的压强是相等的，故在瓶内增大的压强相等的情况下，换用内径不同的细玻璃管进行上述实验，据液体压强只与液体的密度和深度有关可知，此时管中的水柱上升的高度相等；
大气压随高度的增加而减小，山顶的气压比山脚的气压小，把图甲的装置从山顶移到山脚时，因为外界气压增大，所以细玻璃管内的液柱在瓶内气压的作用下会下降．
故答案为：【设计并进行实验】（1）质量；温度；（2）增大；（3）见上图；
【实验拓展】（1）相同；液体压强只与液体的密度和深度有关；（2）下降；大气压随高度减小而增大．

点评 该题考查了同学们对上述材料的分析和理解能力，以实验题的情景考查了气体压强大小的影响因素，是一道综合题，难度中等偏大．