2026年新课程问题解决导学方案八年级物理下册人教版第64页答案
15. 科学既源于生活又高于生活,日常生活中的许多现象往往隐含着科学道理,学习科学要善于观察,善于发现。
【生活发现】
①自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸;
②压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力。
【提出问题】
一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关?
【建立假设】
假设一:一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关;
假设二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的
体积或密度
有关。
【实验验证】
为验证假设一,进行如下操作:
步骤一:取一根长约为1 m、一端封闭的细玻璃管,在室温($20\ \mathrm{°C}$)下用水银封闭一段空气柱,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银下表面的位置,如图所示。
步骤二:将空气柱浸入$50\ \mathrm{°C}$的水中,待水银柱不再上升后,往玻璃管内注入水银,直到
水银柱下表面到达标记处

步骤三:将空气柱浸入$80\ \mathrm{°C}$的水中,重复实验。
【现象描述】
空气柱的温度越高,上方的水银柱也越长。
【得出结论】
一定质量的气体,温度越高,其压强越大

【评价交流】
科学猜想往往需要一定的事实作为依据,请为猜想“气体产生的压强还可能与气体的质量有关”列举一事实作为依据:
篮球内气体充得越多越难被压缩


答案

15. 体积或密度 水银柱下表面到达标记
处 一定质量的气体,温度越高,其压强越大
篮球内气体充得越多越难被压缩

解析

【分析】
首先结合题目给出的生活现象推导假设:第二个生活现象是压缩封闭注射器内的空气,越压缩越费力,压缩过程中气体的体积不断减小,压强变大,因此可以推测一定质量的气体压强可能和气体的体积(或密度)有关。
接下来验证假设一,也就是探究压强和温度的关系,物理探究多变量关系时要用到控制变量法,需要保证气体的质量、体积都不变,只改变温度,所以加热后空气柱受热膨胀,水银柱向上移动,此时需要往管内注入水银,直到水银柱下表面回到最初的标记处,这样就能保证空气柱的体积和初始状态完全一致,实现控制体积不变的目的。
再结合实验现象:空气柱温度越高,上方水银柱越长,说明气体可以支撑的水银柱重力更大,也就是气体自身的压强更大,由此推导结论。
最后要找能说明气体压强和质量有关的生活实例,只要符合“其他条件相同时,气体质量越大,压强越大”的事实都可以,比如篮球充气越多越难压缩这类例子。
【解析】
1. 建立假设环节:压缩封闭空气时,气体体积减小,压强增大,因此可提出假设二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积或密度有关。
2. 实验验证步骤二:验证压强与温度的关系需控制气体体积不变,因此待水银柱上升后,注入水银直到水银柱下表面到达标记处,保证空气柱体积和初始状态完全相同,排除体积变化对实验的干扰。
3. 得出结论:实验现象显示空气柱温度越高,上方水银柱越长,说明气体能支撑的水银柱压强更大,因此可得到对应规律。
4. 评价交流环节:选取符合“气体质量变化,其他条件相近时压强随之变化”的生活实例即可,篮球充气越多越难压缩是典型的对应实例。
【答案】
体积或密度;水银柱下表面到达标记处;一定质量的气体,温度越高,其压强越大;篮球内气体充得越多越难被压缩
【知识点】
控制变量法,气体压强影响因素
【点评】
本题是探究气体压强影响因素的实验题,核心考察控制变量法的实际应用,结合生活场景引导学生从现象推导物理规律,易错点是实验步骤中控制体积不变的操作逻辑,需要学生明确验证单一变量影响时要排除其他变量的干扰,整体难度适中,能很好锻炼学生的实验设计逻辑。
【难度系数】
0.7