Question

利用做功改變物體內(nèi)能原理設(shè)計場景，并解釋下列現(xiàn)象：

(1)冷天喜歡搓手．

(2)從滑梯滑下時臀部灼熱．

(3)空氣壓力引火儀點燃硝化棉．

(4)空氣推動瓶塞做功時冒“白氣”．

Answer 1

答案：
解析：

(1)如圖甲所示，兩手互相搓搓的過程中，兩只手相互之間有力的作用，而且兩只手還有相對位置的改變，因此分析得到左手對右手做了功，右手對左手也做了功，結(jié)果是兩手都變暖了，也就是兩手的溫度都升高了，它們的內(nèi)能都增加了．因此左、右手相互做功，左、右手的內(nèi)能都增加了． 　　(2)如圖乙所示，當小孩從滑梯上滑下的時候，因為滑梯對臀部做了功，所以臀部的溫度升高，有灼熱的感覺，也就是臀部的內(nèi)能增加了． 　　(3)如圖丙所示，在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團硝化棉，把活塞迅速向下壓，可以看到硝化棉迅速燃燒起來．當活塞迅速向下壓時玻璃筒內(nèi)的空氣被壓縮，活塞對筒內(nèi)的空氣做功，從而使筒內(nèi)空氣的溫度升高，內(nèi)能增加，當溫度升高到硝化棉的著火點時，硝化棉開始迅速地燃燒． 　　綜上三個實驗我們發(fā)現(xiàn)，用做功的方法可以使物體的內(nèi)能增加．前兩個實驗是通過摩擦的方法使物體的內(nèi)能增加，我們簡稱為摩擦生熱．第三個實驗是用壓縮體積的方法使物體的內(nèi)能增加． 　　(4)如圖丁所示，拿一個大口的厚玻璃瓶，瓶內(nèi)裝有少量的水，用塞子塞緊，水上方的空氣中有由于水的蒸發(fā)而產(chǎn)生的水蒸氣，通過塞子上的孔往瓶里打氣，認真觀察容器有什么現(xiàn)象發(fā)生？容器中的水蒸氣原來是看不見的，當塞子跳起來時，可以看到容器中出現(xiàn)了“白氣”．這是因為瓶內(nèi)的空氣推動瓶塞做功時，內(nèi)能減少，溫度降低，使水蒸氣凝結(jié)成小水滴． 　　知識規(guī)律小結(jié)：在設(shè)計場景與分析現(xiàn)象時要注意兩點：一是物體的狀態(tài)；二是做功方向，即弄清哪個物體對哪個物體做功，從而弄清是外界對物體做功還是物體對外界做功．外界對物體做功，物體溫度升高，內(nèi)能增加，物體對外界做功，溫度降低，內(nèi)能減少．