Question

17．運用知識解決問題：
（1）如圖1，在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團硝化棉，把活塞迅速壓下去，發現硝化棉燃燒，說明對物體做功，物體的內能增加．
（2）請運用平面鏡成像規律，畫出圖2中點光源S的像．
（3）質量為0.5kg的水，吸收了8.4×10⁴J的熱量后，溫度升高到60℃，則水原來的溫度是20℃．

Answer 1

分析 （1）做功可以改變物體的內能，物體的內能與其本身的溫度有關，溫度越高內能越大．
（2）平面鏡成像的特點：像與物到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直、大小相等、左右相反，即像與物關于平面鏡對稱；
（3）知道水的質量、水的比熱容、水的末溫和水吸收的熱量，利用吸熱公式Q_吸=cm△t的變形公式求水的原來的溫度．

解答 解：
（1）當把活塞迅速壓下去后，活塞壓縮筒內空氣做功，筒內空氣的內能增加，溫度也會隨之升高，當溫度達到硝化棉的燃點時，會看到硝化棉燃燒，這說明對物體做功，物體的內能增加；
（2）作出S在平面鏡中的對稱點S′，使得S到鏡面的距離和S′到鏡面的距離相等，如下圖所示：

（3）由Q_吸=cm△t可得，水升高的溫度：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{8.4×1{0}^{4}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×0.5kg}$=40℃，
因為△t=t-t₀，
所以水原來的溫度：
t₀=t-△t=60℃-40℃=20℃．
故答案為：（1）做功；增加；（2）見上圖；（3）20．

點評 本題考查了學生改變內能的方法、平面鏡成像作圖、對吸熱公式Q_吸=cm△t的掌握和運用，屬于基礎題目．