组卷网 > 初中物理综合库 > 热学 > 内能 > 内能基础 > 做功改变物体的内能
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:89 题号:22210301
小明发现用打气筒给篮球打气时外壁有些发热,于是他想探究是什么原因导致打气筒的外壁发热的,小明和小红进行了交流,联系所学物理知识,他们提出了以下两个猜想:
A.活塞在筒内往复运动时,与筒壁摩擦导致发热;
B.活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功导致发热。
他们设计了实验进行探究,选用的实验器材有:打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等,分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点,如图所示。请回答下列问题:

(1)打气筒内壁的热量是通过______的方式传递到外壁,请你举个同样方式的实例:______
(2)打气过程中,筒内气体压强______,活塞在打气筒内向下运动时的能量转化过程,与四冲程内燃机的______冲程相同;
(3)小明的实验方案是:用打气筒往气压不足的篮球内打气,10s内使活塞在筒内往复运动20次;立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打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

小明分析表中实验数据可以验证猜想______(填字母)是导致打气筒外壁发热的原因。
(4)小红回顾整个实验过程,分析实验数据,认为小明得出的结论不够严谨,理由是在实验过程中,活塞向下运动时既克服摩擦做功,又压缩空气做功,无法准确地确定外壁发热的原因。于是他们对实验进行改进,对猜想A再次进行探究,打气筒______(选填“与”或“不与”)篮球连接,让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数,用测温枪测出打气筒外壁的温度,若上部和下部温度______(选填“相同”或“不同”),则说明猜想A是正确的。

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乙:两块表面平整光滑的铅块压紧后可吊起重物;
丙:给试管中的水加热,水蒸气把软木塞顶起来;
丁:用弹簧测力计拉玻璃板,玻璃板的下表面与水面接触未分开,发现弹簧测力计的示数大于玻璃板的重力;
(1)甲实验中,使两个瓶口上下相对,之间用一块玻璃板隔开,然后抽掉玻璃板。上面放置的是______(选填“A”或“B”)瓶;
(2)其中______两个实验现象的原因相同,这两个实验都表明:分子间存在______力;
(3)丙这个实验虽然简单,却基本展示了______的工作原理。在这个实验中,燃料燃烧时产生的热量传给水和水蒸气;塞子受到水蒸气的压力而冲出去,这属于能量的______(转移、转化)。
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(1)如图甲,逐渐抽出玻璃罩里的空气,会听到闹钟的铃声越来越小。由此可得:___________
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(1)其中最经典的是1847年焦耳设计的以下实验: 如图,在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮,多次用下落的重物带动翼轮上的叶片转动,转动的叶片与水摩擦,产生的热使水的温度升高,焦耳通过测量_______和重物下落的距离,计算出重物做的功,即翼轮克服水的摩擦所做的功 (W): 测量绝热桶中水升高的温度,从而计算出水吸收的热(Q):
(2)焦耳做这个实验的目的是研究摩擦做功与_______的关系;
(3)根据你所学知识,结合此试验测得的数据,不计能量损耗,理论上可以得到: WQ两者数值的关系式应该是_______
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