21.
【探究名称】探究做功改变物体内能；
【问题】小明发现用打气筒给篮球打气时，外壁有些发热，这是什么原因导致的呢？实验小组联系所学物理知识，提出了以下两个猜想：
猜想1：可能是活塞与筒壁摩擦；
猜想2：可能是活塞不断压缩气体做功；
【证据】他们选用打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等设计了实验进行探究，实验时分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点，如下图所示：
（1）打气筒内壁热量是通过的方式传递到外壁；活塞在打气筒内向下运动时的能量转化情况，与四冲程内燃机的冲程相同。
（2）实验方案：用打气筒向气压不足的篮球内打气，10s内活塞在筒内往复运动20次，立即测出此时两个测温点的温度。待气筒外壁温度降至室温（25℃）后，放出篮球中的部分气体，使其内部气压与打气前相同，重复上述操作，实验数据记录如下表：
实验次序 | 时间/s | 活塞往复次数 | 上部温度/℃ | 下部温度/℃ |
1 | 10 | 20 | 30.7 | 36.6 |
2 | 10 | 20 | 30.2 | 36.2 |
3 | 10 | 20 | 30.5 | 36.3 |
【解释】
（3）根据上、下部存在温度差，可知猜想一定是正确的；
（4）进一步验证①中的猜想：他们将打气筒与篮球（选填“连接”或“不连接”），让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数，测出打气筒外壁的温度；当观察到的现象，就说明①中结论是正确的。
【交流】汽车行驶时间长了，轮胎会发热，这是通过的方式改变内能的；长途汽车在轮胎上加上滴水降温，是利用水蒸发吸热，同时还利用了水的的缘故。
图中，气体扩散实验中只有二氧化氮分子在不停地做无规则运动
图中，将瓶塞弹出时，瓶内气体内能变小，温度降低
图中，两个压紧的铅块不会被重物拉开，说明固体分子间只存在引力
图中，迅速向下压活塞时，仅通过活塞对硝化棉做功，使管内硝化棉燃烧
