1. 用图所示的方法可以探究做功是否能够改变物体的内能:

(1) 如图A,将手中的铁丝同一位置快速地弯折十余次,用手指触摸一被弯折的部位,会感觉到弯折部位的升高,表明铁丝的内能
(2) 如图B,在厚壁的玻璃筒底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞压下,我们会看到:棉絮着火了,这表明用力压下活塞时,玻璃筒内的温度并达到棉絮的着火点,所以出现了我们所看到的现象。
(3) 上述的这两个现象都说明了是改变物体内能的另一种方式。用能量的观点来分析上述的两个现象,我们发现,用这种方法改变物体的内能时,能量是在能和能之间相互转化的
【考点】
内能的概念; 做功改变物体内能; 热传递改变物体内能;
【答案】

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2. 【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。

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