13.閱讀短文,回答問(wèn)題:
沸水也能結(jié)冰?    沸水也能結(jié)冰嗎?在地球表面自然環(huán)境中的確不可能,但人為改變外界環(huán)境因素后一切皆有可能.科學(xué)家將盛有適量水的杯子放置在玻璃罩中密封(如圖甲),用抽氣機(jī)向外抽氣,奇怪的現(xiàn)象發(fā)生了:杯子中的水沸騰了,繼續(xù)抽氣,杯子中上層水仍在沸騰,下層水開(kāi)始結(jié)冰,最終水全部結(jié)成了冰.原來(lái)隨著玻璃罩中的空氣被抽出,沸點(diǎn)一直降到室溫,故杯中的水沸騰了.研究表明晶體的熔點(diǎn)(或凝固點(diǎn))也與壓強(qiáng)有關(guān),壓強(qiáng)越小,晶體的熔點(diǎn)(或凝固點(diǎn))越高,所以當(dāng)玻璃罩中氣體壓強(qiáng)減小到足夠低時(shí),水的凝固點(diǎn)升高到室溫,故沸騰的水很快結(jié)冰了.

(1)文中提到“原來(lái)隨著玻璃罩中的空氣被抽出,沸點(diǎn)一直降到室溫”的依據(jù)是在室溫下水沸騰了.由于能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性,所以地球表面自然環(huán)境中,杯子中上層水沸騰、下層水結(jié)冰的現(xiàn)象不可能(可能/不可能)存在;
(2)如圖乙,在溫度較低的環(huán)境中將一根兩端拴有重物的細(xì)金屬絲,掛在一個(gè)粗大的冰塊上.一段時(shí)間后,鋼絲穿冰塊而過(guò),而冰塊完整無(wú)缺.使用細(xì)金屬絲和懸掛重物的目的都是增大(鋼絲對(duì)冰塊的)壓強(qiáng),從而使冰的熔點(diǎn)降低(降低/提高/保持不變),所以細(xì)金屬絲下方的冰塊熔化,由于環(huán)境溫度較低,熔化而成的水又很快凝固(填寫(xiě)物態(tài)變化名稱)故鋼絲穿冰塊而過(guò)且不留縫隙;
(3)滑冰運(yùn)動(dòng)員所穿滑冰鞋都帶有冰刀,如圖丙所示,在滑冰過(guò)程中,冰刀通過(guò)做功的方式使得冰的內(nèi)能變大,同時(shí)增大(增大/減小)了對(duì)冰面的壓強(qiáng),從而改變了冰的熔點(diǎn),使得冰刀劃過(guò)的冰面容易熔化,最終能起到減小摩擦力的作用.

分析 (1)根據(jù)水在室溫沸騰的現(xiàn)象可做出解釋;能量守恒定律指:能量可以從某一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中能量的總量保持不變;能量轉(zhuǎn)化具有方向性.
(2)增大壓強(qiáng)方法:在壓力一定時(shí),可以通過(guò)減小受力面積的方法來(lái)增大壓強(qiáng).在受力面積一定時(shí),可以通過(guò)增大壓力來(lái)增大壓強(qiáng).增大壓強(qiáng)可以降低固體的熔點(diǎn).物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)叫凝固.
(3)克服摩擦做功,物體的內(nèi)能增加.冰刀表面非常的光滑,這是在壓力一定的前提下,通過(guò)減小接觸面的粗糙程度來(lái)減小摩擦的;冰刀鞋與冰面的接觸面積要比普通的鞋小得多,然后結(jié)合決定壓強(qiáng)大小的因素,即可知道對(duì)冰的壓強(qiáng)大小的變化.使冰的熔點(diǎn)發(fā)生變化,從而改變了與冰面的摩擦.

解答 解:(1)由于我們觀察到水在室溫下發(fā)生了沸騰現(xiàn)象,因此可得出“原來(lái)隨著玻璃罩中的空氣被抽出,沸點(diǎn)一直降到室溫”;
能量轉(zhuǎn)化具有方向性,熱量能自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體,所以杯子中上層水沸騰、下層水結(jié)冰的現(xiàn)象是不可能存在的;
(2)使用細(xì)金屬絲,在壓力一定時(shí),可以通過(guò)減小受力面積的方法來(lái)增大壓強(qiáng).懸掛重物是在受力面積一定時(shí),可以通過(guò)增大壓力來(lái)增大壓強(qiáng).
因此使用細(xì)金屬絲和懸掛重物的目的都是增大(鋼絲對(duì)冰塊的)壓強(qiáng),增大壓強(qiáng)可以降低冰的熔點(diǎn).
物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)叫凝固.由于環(huán)境溫度較低,熔化而成的水又很快凝固成冰,故鋼絲穿冰塊而過(guò)且不留縫隙;
(3)刷冰時(shí)刷子和冰面之間有摩擦,克服摩擦做功,兩者的內(nèi)能都增加,溫度升高,達(dá)到冰的熔點(diǎn),繼續(xù)吸熱,開(kāi)始熔化,冰壺和冰之間有水,減小摩擦.
同時(shí)冰刀的刀刃做的非常鋒利,冰刀減小了與冰面的接觸面積,從而增大了壓強(qiáng).
冰的熔點(diǎn)與壓強(qiáng)有關(guān),且壓強(qiáng)越大,熔點(diǎn)越低.這樣就使部分冰熔化成水.水將冰刀與冰面分開(kāi),減小了兩者之間的摩擦.
故答案為:(1)在室溫下水沸騰了;方向性;不可能;
(2)增大(鋼絲對(duì)冰塊的)壓強(qiáng);降低;凝固;
(3)做功;增大;減小摩擦力.

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)生活中常見(jiàn)現(xiàn)象了解情況,需要學(xué)會(huì)利用物理語(yǔ)言來(lái)解釋身邊現(xiàn)象,同時(shí)要熟練掌握常見(jiàn)現(xiàn)象的產(chǎn)生原因.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)分析表1中數(shù)據(jù)可知:在電阻一定時(shí),電流與電壓成正比.
(2)分析表2中數(shù)據(jù)據(jù)可知:電流與電阻不成(成/不成)反比,這與歐姆定律不符(相符/不符),其原因沒(méi)有控制R1兩端的電壓不變.
表1
實(shí)驗(yàn)序號(hào)U1/VI/A
10.2
1.50.3
20.4
表2
實(shí)驗(yàn)序號(hào)R1I/A
30.5
60.33
90.25
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