Question

20．這是一個著名物理學家發(fā)現(xiàn)一個偉大定律的實驗裝置！
仔細觀察后回答：
（1）裝置中的兩個配重的重量不等，釋放后大配重下降，小配重上升；通過反復對調(diào)左右兩個配重，會使動葉輪不停地轉(zhuǎn)動，從而導致熱量計中水的溫度升高（填變化情況），原因是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
（2）實驗中科學家某次測得了的數(shù)據(jù)如下：小配重重量G_小=100N，大配重重量G_大=520N，每升降一次配重各自移動的距離，L=1m，熱量計中水的質(zhì)量m=500 克，升降次數(shù)與水溫變化的關(guān)系：

升降次數(shù)	1	2	3	4	5	6
溫度變化/℃	0.2	0.39	0.59	0.78	0.98	1.18

通過分析數(shù)據(jù)，科學家得出了結(jié)論：在上述現(xiàn)象中能量是守恒的！請你幫他補出計算、判斷過程（只需分析一次實驗）：小配重重力G小=100N，大配重重量G大=520N，合力為420N，
每升降一次配重各自移動的距離h=1m，即繩子一端移動的距離是1m．
則對葉對水做的功為：
W=G•h=420N×1m=420J；
由表格知，升降一次水溫升高0.2℃，
水吸收的熱量是：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×0.2℃=420J；
所以W=Q．．
（3）本實驗中的誤差主要來源于（寫兩條）克服摩擦做功消耗一部分能量；裝置本身吸收一部分能量．

Answer 1

分析 （1）動葉輪不停的轉(zhuǎn)動，葉輪對水做功，機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，水的溫度升高．
（2）利用W=Gh計算消耗的機械能，Q=cm△t來計算轉(zhuǎn)化為的內(nèi)能．
（3）機械能轉(zhuǎn)化為的內(nèi)能，包括水的內(nèi)能和摩擦生熱產(chǎn)生的內(nèi)能．

解答 解：（1）通過反復對調(diào)左右兩個配重，會使動葉輪不停地轉(zhuǎn)動，從而導致熱量計中水的溫度升高；因為對水做功，水的內(nèi)能增加；機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
（2）小配重重力G小=100N，大配重重量G大=520N，合力為420N，
每升降一次配重各自移動的距離h=1m，即繩子一端移動的距離是1m．
則對葉對水做的功為：
W=G•h=420N×1m=420J；
由表格知，升降一次水溫升高0.2℃，
水吸收的熱量是：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×0.2℃=420J；
所以W=Q．
（3）機械能轉(zhuǎn)化為的內(nèi)能，包括水的內(nèi)能和摩擦生熱產(chǎn)生的內(nèi)能．克服摩擦做功消耗一部分能量；裝置本身吸收一部分能量．
故答案為：（1）升高；機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）小配重重力G小=100N，大配重重量G大=520N，合力為420N，
每升降一次配重各自移動的距離h=1m，即繩子一端移動的距離是1m．
則對葉對水做的功為：
W=G•h=420N×1m=420J；
由表格知，升降一次水溫升高0.2℃，
水吸收的熱量是：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×0.2℃=420J；
所以W=Q；
（3）克服摩擦做功消耗一部分能量；裝置本身吸收一部分能量．

點評 本題考查能量轉(zhuǎn)化和熱量的計算的有關(guān)問題，關(guān)鍵知道能量是守恒的．能量在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過程中，能的總量是不變的．