题目列表(包括答案和解析)
晓丽想要探究“气体分子对器壁的压强规律”,她首先做了如下实验:
如图,将托盘天平的左盘扣在支架上,调节天平平衡后,将一袋绿豆源源不断地从同一高处撒到左盘上,发现天平指针偏转并保持一定角度,左盘受到一个持续的压力。
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容器中气体分子碰撞器壁的现象与上述实验现象十分相似。可见,容器中大量气体分子不断碰撞器壁时也会产生一个持续的压力,而 面积上所受的压力就是气体分子对器壁的压强。
(1)上述过程中运用的科学方法主要有 法。
(2)气体分子对器壁的压强与哪些因素有关呢?
①晓丽对该问题进行了如下简化:
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a、容器为长方体;
b、容器中的气体分子不发生相互碰撞;
c、容器中气体分子分为6等份,每一等份中所有气体分子均与器壁的一个内表面垂直碰撞;
d、所有气体分子的速度均等于它们的平均速度v;
e、所有气体分子与器壁的碰撞均为完全弹性碰撞(详见②中“c”).
②已知每个气体分子的质量为m,单位体积中的气体分子个数为n0。晓丽推导出了气体分子的数学表达式。她的推导过程如下:(请将推导过程填写完整)
a、单位体积垂直碰撞到任一器壁的气体分子数n= ;
b、△t时间内垂直碰撞到某一器壁△S面积上的平均分子数△N= ;
c、由于是完全碰撞,因此△S面积上所受的平均压力F与△t的乘积为:F△t=△N.2mv;
d、气体分子对器壁的压强公式为:P= 。
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晓丽想要探究“气体分子对器壁的压强规律”,她首先做了如下实验:
如图,将托盘天平的左盘扣在支架上,调节天平平衡后,将一袋绿豆源源不断地从同一高处撒到左盘上,发现天平指针偏转并保持一定角度,左盘受到一个持续的压力。
容器中气体分子碰撞器壁的现象与上述实验现象十分相似。可见,容器中大量气体分子不断碰撞器壁时也会产生一个持续的压力,而 面积上所受的压力就是气体分子对器壁的压强。
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(1)上述过程中运用的科学方法主要有 法。
(2)气体分子对器壁的压强与哪些因素有关呢?
①晓丽对该问题进行了如下简化:
a、容器为长方体;
b、容器中的气体分子不发生相互碰撞;
c、容器中气体分子分为6等份,每一等份中所有气体分子均与器壁的一个内表面垂直碰撞;
d、所有气体分子的速度均等于它们的平均速度v;
e、所有气体分子与器壁的碰撞均为完全弹性碰撞(详见②中“c”).
②已知每个气体分子的质量为m,单位体积中的气体分子个数为n0。晓丽推导出了气体分子的数学表达式。她的推导过程如下:(请将推导过程填写完整)
a、单位体积垂直碰撞到任一器壁的气体分子数n= ;
b、△t时间内垂直碰撞到某一器壁△S面积上的平均分子数△N= ;
c、由于是完全碰撞,因此△S面积上所受的平均压力F与△t的乘积为:F△t=△N.2mv;
d、气体分子对器壁的压强公式为:P= 。
图29所示的实验装置可以探究杠杆受两个阻力(F2、F3)时的平衡条件。在已调节好的杠杆两端挂上不同数量的钩码,并适当移动钩码的位置,使杠杆水平平衡,记下钩码的数量和位置。通过改变钩码的数量和位置,按照同样的方法再做两次,将实验得到的数据填在下表。表中数据是以一个钩码的重力为力的单位,以杠杆的每小格为长度的单位。
实验 次数 | 动力 F1 | 动力臂 l1 | 阻力 F2 | 阻力臂 l2 | 阻力 F3 | 阻力臂 l3 |
1 | 1 | 5 | 1 | 1 | 2 | 2 |
2 | 2 | 6 | 1 | 2 | 2 | 5 |
3 | 3 | 7 | 1 | 5 | 4 | 4 |
(1)分析表中的数据,可得杠杆的平衡条件是 。(填写关系式)
(2)在农村还广泛使用的杆秤就利用了上述原理。图21是一根杆秤的示意图。小云设计了如下测量秤砣质量M的实验方案,请你将②、④两步补充完整。
① 用刻度尺测量杆秤上的主要刻度的示数m到提扭O的距离x,并作出m-x关系图象,如图22所示。
② 用刻度尺测量挂钩到 的距离l;
③ 在m-x关系图象中任意读取两组数据x1、m1和x2、m2;
④ 设杆秤自重G0,重心到提扭的距离l0,据杠杆平衡条件
Mg x1 = + G0 l0
以及 = m2gl + G0 l0
两式相减得 M= (要求用l、x1、x2、m1、m2表示)。
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图29所示的实验装置可以探究杠杆受两个阻力(F2F3)时的平衡条件。在已调节好的杠杆两端挂上不同数量的钩码,并适当移动钩码的位置,使杠杆水平平衡,记下钩码的数量和位置。通过改变钩码的数量和位置,按照同样的方法再做两次,将实验得到的数据填在下表。表中数据是以一个钩码的重力为力的单位,以杠杆的每小格为长度的单位。
实验 次数 | 动力 F1 | 动力臂 l1 | 阻力 F2 | 阻力臂 l2 | 阻力 F3 | 阻力臂 l3 |
1 | 1 | 5 | 1 | 1 | 2 | 2 |
2 | 2 | 6 | 1 | 2 | 2 | 5 |
3 | 3 | 7 | 1 | 5 | 4 | 4 |
(1)分析表中的数据,可得杠杆的平衡条件是 。(填写关系式)
(2)在农村还广泛使用的杆秤就利用了上述原理。图21是一根杆秤的示意图。小云设计了如下测量秤砣质量M的实验方案,请你将②、④两步补充完整。
① 用刻度尺测量杆秤上的主要刻度的示数m到提扭O的距离x,并作出m-x关系图象,如图22所示。
② 用刻度尺测量挂钩到 的距离l;
③ 在m-x关系图象中任意读取两组数据x1m1和x2m2;
④ 设杆秤自重G0,重心到提扭的距离l0,据杠杆平衡条件 Mg x1 = + G0 l0
以及 = m2gl + G0 l0两式相减得 M= (要求用l、x1x2m1m2表示)。
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