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摩擦生热

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观察与思考

  如动画所示,把皮带缠在铜管外面不断地来回拉动时,装有乙醚的铜管和塞子将发生什么现象?
  1. 塞子从铜管口冲出来,说明了什么?

   管内气体压强增大。

  2.这个实验为什么选用乙醚?如果选用水行吗?

   乙醚沸点低,吸收不太多的热量即可达到沸点并大量汽化。水的比热容很大,温度不易升高,实验效果不明显。

  3.如果不断地来回拉动皮带,但是塞子还是没有冲出来,本实验还能否证明摩擦生热现象?

   能。用手摸铜管,可以感觉到铜管温度明显高于室温。

  4.如果把铜管改成塑料管,实验效果将更加明显还是不太明显?为什么?

   不明显。塑料是热的不良导体,管内液体温度不易升高。

实验原理

  1.克服摩擦做功可以生热。

  2.克服摩擦做功的过程就是物体内能增大的过程。

  摩擦时外界对物体做功,物体的温度升高内能增加,物体对外做功时,物体的内能减少。
  这个实验的主要考查要求是在实验的结论的应用,实验相似内容的判断上,多以填空、选择题为主。

  1. 陨石进入大气层后速度越来越快,这是由于 _____能转化成了动能;同时它与空气摩擦导致温度升高,形成“流星”,这时除了动能,它的______能增大。

  2. 如图所示把一个金属管固定在桌子上,里面放一些酒精,用塞子塞紧,此时设酒精的内能为E1,拿一根绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉绳子,塞子会飞出去,设塞子飞出时动能为E,塞子飞出前瞬间酒精内能为E2,在人拉绳子的过程中,人对绳做功为W,则       (   )
     A. E=E2     B. W=E    C. W> E2- E1      D. E=E1

  3. 如图所示,是用于锻炼身体的体育器材——跑步机。人在跑步机上可以实现快走或跑步动作,达到锻炼身体的目的。下面关于人在跑步过程中的叙述,错误的是(    )
   A. 人对跑步机做了功
  B. 人对跑步机没有做功
  C. 人体消耗的能量一部分转化为跑步机的内能
  D. 脚底与跑步机间有摩擦作用

 

  1. 陨石进入大气层后,其重力势能转化为动能,因此动能增加,但是,由于其和空气摩擦做功,使自身的内能增加,温度升高。
  答案:重力势    内

  2. 对金属管做功,其内能增加,并对酒精进行热传递,使其内能增加。对外(塞子)做功后,塞子机械能增加,酒精的内能减少。
  答案:C

  3. 在跑步机上跑步时,人的脚与机器上的皮带之间有静摩擦,这个摩擦力对皮带做功,使其机械能增加,最终这个能量转化为内能。
  答案:B

古人钻木取火的方法

  第一种:古典式钻木取火法
  这是被了解得最广泛,但同时也是最困难的一种方法。
  首先,找到合适的木材作钻板,干燥的白杨、柳树等等会是不错的选择,因为它们的质地较软。再找到合适的树枝作钻头,相对较硬一些就可以,条件不像钻板一般苛刻。然后,把钻板边缘钻出倒“V”形的小槽。
  最后,在钻板下放入一个易燃的火绒或者枯树叶,然后双手用力转动,直到钻出火来为止。
  第二种:双人经典钻木法
  其他步骤跟第一种方法相同,不同的是这次是两个人合作。一个人用带凹槽的木头盖子把钻轴固定在钻板上,另一个人用摩擦力较大的绳子或藤条在钻轴上缠几圈,然后快速来回拉动。这种双人合作的效率比第一种强得多。
  第三种:简易刨子取火法
  将软质木板挖一长槽,槽的前方放置易燃火绒,用较硬木条向前推动,直到火星将火绒点燃。
  第四种:易洛魁族式取火法
  由易洛魁族发明的这个装置取火效率相当高。钻轴的一端用两根绳子缠绕,绳子的另一端固定在一个硬质横板上。钻轴的中间部位用一个硬质木轮作加速器。
  当把绳子缠好后用力向下压横板,就能使钻轴产生极快的转速,然后钻出火花。
  第五种:弓弦钻木法
  同第二种双人钻木法类似,只不过可由一人完成。
  钻轴上方同样覆盖一个有凹槽的盖子,然后用弓弦样子的工具快速拉动。
  第六种:穴居时代的经典火种保留法
  无论是用钻木取火还是其他的什么方法,都需要一个适当的介质配合火的燃烧。当周围环境非常潮湿时,一般的材料很难燃着。
  用干燥的材料盘成鸟巢形状,中间部分掏空,尽量保持松软,然后垫上一层火绒。这样即使在潮湿的天气也能让它遇火星便燃着。
  第七种:火石取火法
  这种就没什么科技含量了,用打火石打击硬质的材料,比如钢刀、花岗岩等等。
  火石的上面垫上易燃的火绒或是已烧焦的布料,打击便燃着。这里有一点需要注意:越是有棱角的石头打击火石效果越好,当一块硬石边缘太圆滑时,需要把它在大石上摔碎,这样就能现出尖锐的棱角。
  国家非常重视非物质文化遗产的保护,2006年5月20日,黎族钻木取火技艺经国务院批准列入第一批国家级非物质文化遗产名录。

探讨课题
  在国外的一家机场的候机厅门口入口处,建成了一种利用进入者的摩擦做功的转化为电能的设备,就此,你能否说说自己的想法,并对我国的相关的建设提出一点合理性的建议。
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