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，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，發現硝化棉起火燃燒．
（1）實驗中，根據硝化棉起火燃燒現象可知筒內空氣的內能增加了．當活塞壓下 時，筒內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能．從能的轉化角度分析，上述過程類似于四沖程內燃機工作時的壓縮沖程．

Answer 1

分析 改變物體內能的方式有兩種：做功和熱傳遞，熱傳遞過程是能量的轉移過程，而做功過程是能量的轉化過程．
內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能轉化為機械能，在壓縮沖程中是將機械能轉化為內能．

解答 解：（1）將活塞迅速壓下，當活塞壓至接近底部時，發現硝化棉起火燃燒；硝化棉起火燃燒，說明筒內空氣溫度升高了、內能增大了；
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，活塞壓縮筒內空氣做功，機械能轉化為內能，筒內空氣的內能增大，說明用做功的方式能改變物體的內能；
內燃機在壓縮沖程中活塞向上運動，壓縮氣體對氣體做功，將機械能轉化為內能；
它們的能量轉化情況相同，即上述過程類似于四沖程內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 此題是通過內燃機的工作原理和課本中的實驗來驗證做功改變物體內能的方法，是一道比較簡單的實驗題，掌握熱機的工作原理，學會變通．