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  • 1. (2024九上·宜春月考) 【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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