1. 下列事例中,属于做功改变物体内能的是
①用炉子烧水;②用冰袋降温;③钻木取火;④烤火驱寒;⑤搓手取暖;⑥哈气取暖;⑦从滑梯滑下,臀部发热;⑧晒太阳;⑨载人飞船下落时变成“火球”
③⑤⑦⑨
(填序号),该方式改变内能的实质是内能的转化
;属于热传递改变物体内能的是①②④⑥⑧
(填序号),该方式改变内能的实质是内能的转移
。这两种方法在改变物体的内能上是等效
的。①用炉子烧水;②用冰袋降温;③钻木取火;④烤火驱寒;⑤搓手取暖;⑥哈气取暖;⑦从滑梯滑下,臀部发热;⑧晒太阳;⑨载人飞船下落时变成“火球”
答案
③⑤⑦⑨
转化
①②④⑥⑧
转移
等效
转化
①②④⑥⑧
转移
等效
解析
1. 首先识别哪些事例是通过做功来改变物体内能的。做功改变内能通常涉及到机械能转化为内能,或者内能转化为机械能。
③钻木取火:通过摩擦做功,将机械能转化为内能。
⑤搓手取暖:通过摩擦做功,将机械能转化为内能。
⑦从滑梯滑下,臀部发热:摩擦做功,机械能转化为内能。
⑨载人飞船下落时变成“火球”:空气摩擦做功,机械能转化为内能。
这些事例的共同特点是通过做功(摩擦、撞击等)将机械能转化为内能,其实质是能量的转化。
2. 接着识别哪些事例是通过热传递来改变物体内能的。热传递是内能从高温物体转移到低温物体的过程。
①用炉子烧水:火焰的热量传递给水,内能转移。
②用冰袋降温:冰袋吸收热量,内能转移。
④烤火驱寒:火焰的热量传递给人,内能转移。
⑥哈气取暖:呼出的热气传递热量,内能转移。
⑧晒太阳:太阳的热量传递给人或物体,内能转移。
这些事例的共同特点是热量从高温物体传递到低温物体,其实质是内能的转移。
3. 最后,根据热力学原理,做功和热传递在改变物体的内能上是等效的,即它们都可以增加或减少物体的内能。
③钻木取火:通过摩擦做功,将机械能转化为内能。
⑤搓手取暖:通过摩擦做功,将机械能转化为内能。
⑦从滑梯滑下,臀部发热:摩擦做功,机械能转化为内能。
⑨载人飞船下落时变成“火球”:空气摩擦做功,机械能转化为内能。
这些事例的共同特点是通过做功(摩擦、撞击等)将机械能转化为内能,其实质是能量的转化。
2. 接着识别哪些事例是通过热传递来改变物体内能的。热传递是内能从高温物体转移到低温物体的过程。
①用炉子烧水:火焰的热量传递给水,内能转移。
②用冰袋降温:冰袋吸收热量,内能转移。
④烤火驱寒:火焰的热量传递给人,内能转移。
⑥哈气取暖:呼出的热气传递热量,内能转移。
⑧晒太阳:太阳的热量传递给人或物体,内能转移。
这些事例的共同特点是热量从高温物体传递到低温物体,其实质是内能的转移。
3. 最后,根据热力学原理,做功和热传递在改变物体的内能上是等效的,即它们都可以增加或减少物体的内能。
2. 小明同学在探究“改变物体内能的方法”时做了两个实验:
(1)如题2图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一团硝化棉,小明将活塞迅速下压,可使硝化棉
(2)如题2图乙所示,瓶内盛少量水,给瓶内打气,在瓶塞未跳起时,瓶内气体的内能
(1)如题2图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一团硝化棉,小明将活塞迅速下压,可使硝化棉
燃烧
。这是因为活塞对筒内空气做功
,使活塞的机械
能转化为空气的内
能,空气温度上升
,达到硝化棉的着火点。若将活塞缓慢下压,硝化棉不能
(能/不能)燃烧。(2)如题2图乙所示,瓶内盛少量水,给瓶内打气,在瓶塞未跳起时,瓶内气体的内能
增大
,这是通过做功
的方式改变瓶内气体的内能。继续打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶口有“白雾”出现。这是因为气体
对活塞
做功,气体内能减小
,温度降低
,瓶中水蒸气液化成为小水珠。答案
燃烧
做功
机械
内
上升
不能
增大
做功
气体
活塞
减小
降低
做功
机械
内
上升
不能
增大
做功
气体
活塞
减小
降低
3. 夏季,在高速公路服务区内,一些重型汽车停在有水的坑里。这是因为汽车在高速行驶过程中,通过
做功
的方式增加轮胎内能,使轮胎的温度升高
;轮胎停在水中,通过热传递
的方式减小
内能,降低温度,以保证行车安全。答案
做功
升高
热传递
减小
升高
热传递
减小
解析
本题可根据改变物体内能的两种方式(做功和热传递)的特点,结合汽车行驶和轮胎停在水中的实际情况来分析。
汽车在高速行驶过程中,轮胎与地面摩擦,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,所以是通过做功的方式增加轮胎内能。
内能增加,温度升高,所以使轮胎的温度升高。
轮胎停在水中,轮胎的温度高于水的温度,热量会从温度高的轮胎传递给温度低的水,这是通过热传递的方式改变内能。
热传递的结果是轮胎的内能减少,温度降低。
汽车在高速行驶过程中,轮胎与地面摩擦,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,所以是通过做功的方式增加轮胎内能。
内能增加,温度升高,所以使轮胎的温度升高。
轮胎停在水中,轮胎的温度高于水的温度,热量会从温度高的轮胎传递给温度低的水,这是通过热传递的方式改变内能。
热传递的结果是轮胎的内能减少,温度降低。
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