如圖*所示,是科技迷小明製作的“真空*”模型:在一根兩端開口、內壁光滑、水平放置的透明塑料管左端管口處,放置一...
問題詳情:
如圖*所示,是科技迷小明製作的“真空*”模型:在一根兩端開口、內壁光滑、水平放置的透明塑料管左端管口處,放置一枚*丸;管口兩端各有一塊可自由開合的擋板;靠近管口右端連線一抽氣機。抽氣一段時間後,迅速將擋板1開啟,*丸便可衝開擋板2從管右端*出。
*丸從管*出的出口速度與哪些因素有關呢?小明提出瞭如下猜想:
A:與*丸的形狀有關 B:與*丸的直徑有關 C:與塑料管的長度有關
小明在塑料管壁兩側安裝了多套光電感測計時器,用於測量*丸在管中不同位置的運動速度。
請完成下列各實驗步驟的填空:
(1)抽出擋板1時,*丸受到的動力來自於其兩端氣體的_______。
(2)探究猜想A時,控制其他因素相同,分別用球形與*頭形*丸進行實驗,測得*丸速度大小隨運動位置變化關係的圖象(如圖乙所示),則出口速度較大的是_______*丸。
(3)探究猜想B時,小明僅換用底面直徑不同的兩枚*頭形*丸重複上述實驗,發現直徑越小的*丸,出口速度越小。你認為直徑小的*丸出口速度小的原因可能是_______。
【回答】
氣壓差 *頭形 *丸與塑料管間縫隙大,氣壓差減小的快,即*丸的動力減小快,造成速度小。
【解析】
(1)抽氣機將透明塑料管內的氣體抽出,管內氣體壓強減小,外界大氣壓大於裡面的氣壓,內外的氣壓差是*丸的動力來源;
(2)由圖乙知,*頭形*丸的出口速度大;
(3)探究猜想B即探究*丸從管*出的出口速度與*丸直徑的關係時,僅換用底面直徑不同的兩枚*頭形*丸重複上述實驗,是不夠合理的,因為直徑越小的*丸,*丸與塑料管的縫隙越大,當擋板1開啟時,空氣會迅速從縫隙中到達*丸右側,從而造成氣壓差減小,則*頭的動力減小,速度慢。
所以直徑小的*丸出口速度小的原因可能是:*丸與塑料管間縫隙大,氣壓差減小的快,即*丸的動力減小快,造成速度小。
【點睛】
理解抽出塑料管中的空氣中時,內外氣壓不同,此氣壓差是*丸的動力來源;最後一問要理解,僅換用底面直徑不同的兩枚*頭形*丸實驗,因為直徑小的*丸實驗時,氣壓差減小的快,所以不符合控制變數法的思想,也是直徑小的*丸速度小的原因。
知識點:二力平衡
題型:實驗,探究題
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