Question

15．如圖所示，先將少許易燃的硝化棉放入透明的有機玻璃筒內(nèi)，用活塞將筒口密封住，然后將活塞迅速壓下，當活塞壓至接近底部時，發(fā)現(xiàn)硝化棉起火燃燒．
（1）實驗中，根據(jù)硝化棉起火燃燒現(xiàn)象可知筒內(nèi)空氣的內(nèi)能增加了．當活塞壓下 時，筒內(nèi)空氣分子間的斥力增大（選填“增大”或“減小”）．
（2）該實驗證明：用做功的方式能改變物體的內(nèi)能．從能的轉(zhuǎn)化角度分析，上述過程類似于四沖程內(nèi)燃機工作時的壓縮沖程．

Answer 1

分析 改變物體內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞，熱傳遞過程是能量的轉(zhuǎn)移過程，而做功過程是能量的轉(zhuǎn)化過程．
內(nèi)燃機的四個沖程有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，在做功沖程中是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，在壓縮沖程中是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

解答 解：（1）將活塞迅速壓下，當活塞壓至接近底部時，發(fā)現(xiàn)硝化棉起火燃燒；硝化棉起火燃燒，說明筒內(nèi)空氣溫度升高了、內(nèi)能增大了；
當活塞壓下時，空氣分子間的距離減小，同時我們感覺到越往下壓縮越費力，這是由于筒內(nèi)空氣分子間斥力增大的緣故．
（2）在下壓活塞時，活塞壓縮筒內(nèi)空氣做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，筒內(nèi)空氣的內(nèi)能增大，說明用做功的方式能改變物體的內(nèi)能；
內(nèi)燃機在壓縮沖程中活塞向上運動，壓縮氣體對氣體做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
它們的能量轉(zhuǎn)化情況相同，即上述過程類似于四沖程內(nèi)燃機工作時的壓縮沖程．
故答案為：（1）硝化棉起火燃燒；（2）增大；（3）做功；（4）壓縮．

點評 此題是通過內(nèi)燃機的工作原理和課本中的實驗來驗證做功改變物體內(nèi)能的方法，是一道比較簡單的實驗題，掌握熱機的工作原理，學會變通．