Question

15．如圖所示，先將少許易燃的硝化棉放入透明的有機(jī)玻璃筒內(nèi)，用活塞將筒口密封住，然后將活塞迅速壓下，當(dāng)活塞壓至接近底部時(shí)，發(fā)現(xiàn)硝化棉起火燃燒．
（1）實(shí)驗(yàn)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(dāng)活塞壓下 時(shí)，筒內(nèi)空氣分子間的斥力增大（選填“增大”或“減小”）．
（2）該實(shí)驗(yàn)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(jī)工作時(shí)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(jī)的四個(gè)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(jī)械能，在壓縮沖程中是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

解答 解：（1）將活塞迅速壓下，當(dāng)活塞壓至接近底部時(shí)，發(fā)現(xiàn)硝化棉起火燃燒；硝化棉起火燃燒，說(shuō)明筒內(nèi)空氣溫度升高了、內(nèi)能增大了；
當(dāng)活塞壓下時(shí)，空氣分子間的距離減小，同時(shí)我們感覺到越往下壓縮越費(fèi)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(shí)，活塞壓縮筒內(nèi)空氣做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，筒內(nèi)空氣的內(nèi)能增大，說(shuō)明用做功的方式能改變物體的內(nèi)能；
內(nèi)燃機(jī)在壓縮沖程中活塞向上運(yùn)動(dòng)，壓縮氣體對(duì)氣體做功，將機(jī)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(jī)工作時(shí)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(diǎn)評(píng) 此題是通過內(nèi)燃機(jī)的工作原理和課本中的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證做功改變物體內(nèi)能的方法，是一道比較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)題，掌握熱機(jī)的工作原理，學(xué)會(huì)變通．